NL8105775A - LINKAGE FOR MODIFICATION OF THE DYNAMICS OF THE AUDIO AND OTHER SIGNALS. - Google Patents
LINKAGE FOR MODIFICATION OF THE DYNAMICS OF THE AUDIO AND OTHER SIGNALS. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8105775A NL8105775A NL8105775A NL8105775A NL8105775A NL 8105775 A NL8105775 A NL 8105775A NL 8105775 A NL8105775 A NL 8105775A NL 8105775 A NL8105775 A NL 8105775A NL 8105775 A NL8105775 A NL 8105775A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- signal
- circuit
- frequency
- signals
- level
- Prior art date
Links
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 55
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 46
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 44
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 26
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 9
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 5
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 28
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 15
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000499 effect on compression Effects 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/12—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers having semiconductor devices
- H03G9/18—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers having semiconductor devices for tone control and volume expansion or compression
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G7/00—Volume compression or expansion in amplifiers
- H03G7/06—Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices
- H03G7/08—Volume compression or expansion in amplifiers having semiconductor devices incorporating negative feedback
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G9/00—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control
- H03G9/02—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers
- H03G9/025—Combinations of two or more types of control, e.g. gain control and tone control in untuned amplifiers frequency-dependent volume compression or expansion, e.g. multiple-band systems
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Description
Schakeling voor modificatie van. de dynamiek-omvang van audio-en andere signalen.Circuit for modification of. the dynamics scale of audio and other signals.
De uitvinding heeft "betrekking in het algemeen gesproken op een schakeling die de dynamiek-omvang van audio-en andere signalen verandert, namelijk op compressie-organen die de dynamiek-omvang comprimeren, en expansie-organen die de 5 dynamiek-omvang expanderen. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een compressie- en een expansie-orgaan waarvan de gevoeligheid voor besturing door ongewenste signalen is verminderd. Deze vermindering wordt in het vervolg aangeduid met "modulatie-sturing" om redenen die nog worden vermeld.The invention generally relates to a circuit that changes the dynamics magnitude of audio and other signals, namely compression members that compress the dynamics magnitude, and expansion means that expand the dynamics magnitude. in particular, the invention relates to a compression and an expander whose sensitivity to unwanted signal control has been reduced, this reduction is hereafter referred to as "modulation control" for reasons which will be noted hereinafter.
10 Compressie-organen en complementaire expansie- organen worden veelal tezamen gebruikt (een compander-stelsel) voor het bewerkstelligen van een vermindering van ruis: het signaal wordt voor uitzending of registratie gecomprimeerd en na ontvangst of afspelen uit het transmissie-kanaal geexpandeerd. 15 Echter kunnen compressie-organen opzichzelf worden gebruikt voor het verminderen van de dynamiek-omvang, bijvoorbeeld voor aanpassing aan de capaciteit van een transmissiekanaal, zonder dat daarop expansie volgt, namelijk wanneer het gecomprimeerde signaal voor het einddoel voldoende is. Bovendien worden compressie-20 organen opzichzelf gebruikt in bepaalde produkten, in het bij zonder audio-produkten, die zijn bedoeld voor het uitsluitend doorgeven of vastleggen van gecomprimeerde uitzendingen of tevoren geregistreerde signalen. Expansie-organen worden los gebruikt in bepaalde produkten, in het bijzonder audio-produkten 25 die bedoeld zijn voor het uitsluitend ontvangen of afspelen van reeds gecomprimeerde uitzendingen of te voren geregistreerde signalen. In bepaalde produkten, in het bijzonder produkten voor het registreren en afspelen van audio-signalen, wordt een enkel toestel vaak uitgevoerd voor werking door omschakeling als 30 een compressie-orgaan voor het vastleggen van signalen en als een expansie-orgaan voor het afspelen van gecomprimeerde uitzendingen of te voren vastgelegde signalen.Compression members and complementary expansion members are often used together (a compander system) to effect noise reduction: the signal is compressed before transmission or recording and expanded from the transmission channel after reception or playback. However, compression means can be used per se to reduce the dynamics size, for example to adapt to the capacity of a transmission channel, without expansion following, namely when the compressed signal is sufficient for the end target. In addition, compression means are used by themselves in certain products, especially audio products, which are intended to transmit or record compressed broadcasts or pre-recorded signals only. Expansions are used separately in certain products, in particular audio products, which are intended solely for the reception or playback of already compressed broadcasts or pre-recorded signals. In certain products, especially audio signal recording and playback products, a single device is often configured for switching operation as a compression means for recording signals and as an expansion means for playing compressed signals. broadcasts or pre-recorded signals.
8105775 - 2 -8105775 - 2 -
De mate van compressie of expansie kan worden uitgedrukt in dB. Bijvoorbeeld betekent 10 dB compressie dat een ingangsdynamiek-omvang van ö|iB wordt gecomprimeerd tot een uit gangs omvang van (K - 10) dB. In een ruis-onderdrukkings-5 stelsel wordt gezegd dat 10 dB compressie, gevolgd door 10 dBThe degree of compression or expansion can be expressed in dB. For example, 10 dB compression means that an input dynamics size of ö | iB is compressed to an output size of (K - 10) dB. In a noise reduction 5 system, it is said to have 10 dB compression followed by 10 dB
complementaire expansie, 10 dB ruisonderdrukking oplevert.complementary expansion, yields 10 dB noise reduction.
De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een schakeling voor het modificeren van de dynamiek-omvang van een ingangssignaal welke schakeling een bi-lineaire karak-10 teristiek heeft (waarin "lineair” in dit verband betekent constante versterking), welke karakteristiek bestaat uit: 1) een lineair deel op laag niveau totaan een drempelwaarde, 2) een niet-lineair deel (met veranderende 15 versterking) op tussenniveau boven de drempelwaarde en totaan een eindpunt, dat een vooraf bepaalde maximale compressiever-houding of expansieverhouding verschaft, en 3) een lineair deel op hoog niveau met een versterking die verschilt van de versterking van het deel op 20 laag niveau.The invention particularly relates to a circuit for modifying the dynamics magnitude of an input signal which circuit has a bi-linear character (in which "linear" in this context means constant gain), which typically consists of: 1) a linear part at low level up to a threshold value, 2) a non-linear part (with changing gain) at an intermediate level above the threshold value and up to an end point, which provides a predetermined maximum compression ratio or expansion ratio, and 3) a high level linear part with a gain different from the low level part gain.
De karakteristiek wordt een bi-lineaire karakteristiek genoemd omdat er twee delen zijn met althans nagenoeg constante versterking.The characteristic is called a bi-linear characteristic because there are two parts with at least almost constant gain.
In de praktijk zijn de drempelwaarde en het 25 eindpunt niet altijd goed gedefinieerde "punten". De twee over gangsgebieden waar het deel op tussenniveau overgaat in het deel met het lage niveau, respectievelijk het deel met het hoge niveau, kunnen elk variëren in vorm van een vlak verlopende kromme tot een steile kromme, afhankelijk van de stuureigen-30 schappen van het compressie-orgaan en het expansie-orgaan.In practice, the threshold value and the end point are not always well-defined "points". The two transition areas where the intermediate level portion merges into the low level portion and the high level portion, respectively, may vary in shape from a smooth curve to a steep curve, depending on the steering characteristics of the compression member and the expansion member.
De aandacht wordt er hierop gevestigd dat een schakeling met een bi-lineaire karakteristiek een andere is dan een schakeling die behoort tot êên van twee klassen, namelijk: 35 (a) een logaritmische of niet-lineaire scha- 8105775 * * - 3 - keling met hetzij een vaste of een veranderende helling en zonder lineair gedeelte, dat wil zeggen dat de versterking over de gehele dynamiek-omvang verandert; (¾) een schakeling met een karakteristiek met 5 twee of meer delen waarvan slechts één deel lineair is ("uni- lineair").Attention is drawn to the fact that a circuit with a bi-linear characteristic is different from a circuit belonging to one of two classes, namely: 35 (a) a logarithmic or non-linear circuit 8105775 * * - 3 - circuit with either a fixed or a changing slope and without a linear part, that is, the gain changes over the entire dynamics range; (¾) a circuit with a characteristic having 2 two or more parts of which only one part is linear ("unilinear").
De uitvinding is eveneens van toepassing op uni-lineaire schakelingen, zoals hierna nog wordt toegelicht.The invention also applies to uni-linear circuits, as will be explained below.
Een schakeling met een bi-lineaire karakteris-10 tiek heeft bijzondere voordelen en vindt ruime toepassing. De drempelwaarde kan worden ingesteld boven het ingangsruisniveau of het transmissiekanaal-ruisniveau teneinde de mogelijkheid van besturing van de schakeling door ruis uit te sluiten. Het hoge niveau-deel met althans nagenoeg constante versterking 15 vermijdt een niet-lineaire behandeling van sterke signalen die anders vervorming zou introduceren.A circuit with a bi-linear characteristic has special advantages and is widely used. The threshold can be set above the input noise level or the transmission channel noise level to exclude the possibility of noise control of the circuit. The high level portion with substantially constant gain avoids nonlinear handling of strong signals that would otherwise introduce distortion.
Twee goed bekende soorten bi-lineaire schakelingen worden hier aangehaald als schuifbandketens en vaste-band (of gespleten band of multiband)-ketens.Two well known types of bi-linear circuits are referred to here as shearband and fixed band (or split band or multiband) chains.
20 Schuifbandketens roepen de gespecificeerde gewenste karakteristiek voor het geval van hoogfrequente audio-eompressie of -expansie op door hoogfrequente ondersteuning (voor compressie) of onderdrukking (voor expansie) toe te passen door middel van een hoog doorlaatfilter met een variabele be-25 nedenhoek-frequentie. Wanneer het signaalniveau in de hoge fre- quentie-band toeneemt, schuift de filterhoekfrequentie naar boven om zo de ondersteunde of onderdrukte band te versmallen en het nuttige signaal uit te sluiten van de ondersteuning of de onderdrukking. Voorbeelden van dergelijke ketens worden ge-30 vonden in de Amerikaanse octrooischriften Re 28.126, 3·757·25ΐ, 1.072.911» 3.931.190 en in de Japanse octrooiaanvrage 55529/71. Dergelijke ketens kunnen ook worden uitgevoerd om te werken bij een lage frequentie in welk geval de laagfrequente ondersteuning of onderdrukking wordt verkregen door middel van een laagdoor-35 laatfilter met een variabele bovenhoekfrequentie.20 Shearband chains evoke the specified desired characteristic for the case of high-frequency audio e-compression or expansion by applying high-frequency support (for compression) or suppression (for expansion) by means of a high-pass filter with a variable bottom angle frequency . As the signal level in the high frequency band increases, the filter corner frequency shifts upwards to narrow the supported or suppressed band and exclude the useful signal from the support or suppression. Examples of such chains are found in U.S. Patent Nos. Re 28,126, 3,757,225, 1,072,911, 3,931,190, and in Japanese Patent Application 55529/71. Such chains can also be configured to operate at a low frequency, in which case the low-frequency support or suppression is obtained by a low-pass filter with a variable top angle frequency.
8103775 V * - k -8103775 V * - k -
In vaste band-ketens wordt het frequentiespectrum gesplitst in een aantal banden door middel van bijbehorende banddoorlaatfilters en wordt de compressie of expansie in elke band bewerkstelligd door middel van een versterkings-5 regelorgaan (hetzij een automatisch reagerend begrenzingsorgaan van het diode-type of een bestuurd begrenzingsorgaan) in het geval van een compressor met de een of andere vorm van een omgekeerde of complementaire schakeling voor een expansie-orgaan. Voorbeelden van dergelijke schakelingen worden gevonden in de 10 Amerikaanse octrooischriften 3.81)-6.719 en 3.903.1*85 en in hetIn fixed band chains, the frequency spectrum is split into a number of bands by means of associated band-pass filters and the compression or expansion in each band is effected by an amplification controller (either an auto-responsive diode-type limiter or a controlled limiter) in the case of a compressor having some form of inverse or complementary expansion device circuitry. Examples of such circuits are found in U.S. Pat. Nos. 3,881,6,719 and 3,903.1 * 85 and in
Journal of the Audio Engineering Society, vol. 15» no. 1*, oktober 1967» blz. 383 - 388. Deze vaste band-ketens verschaffen een onafhankelijke werking in de verschillende frequentie-banden.Journal of the Audio Engineering Society, vol. 15, No. 1, October 1967, pp. 383-388. These fixed band chains provide independent operation in the different frequency bands.
Het is bekend bi-lineaire compressie- en 15 expansie-organen van zowel het schuifband als het vaste band-type te construeren door gebruik te maken van slechts een enkele signaalweg. Het verdient echter in het algemeen de voorkeur dergelijke inrichtingen te construeren door een hoofdsignaalketen te verschaffen die lineair is met betrekking tot de dynamiek-20 omvang met een combinerende keten in de hoofdschakeling, en een tweede keten die zijn ingangssignaal ontleent aan het ingangssignaal of het uitgangssignaal van de tweede keten en waarvan de uitgang is aangesloten aan de combinerende keten. De tweede keten omvat een begrenzer (zelf-werkend of bestuurd) en het 25 begrensde signaal van de tweede keten versterkt het hoofdketen signaal in de combinerende keten voor het geval van compressie maar drukt het hoofdketensignaal voor het geval van expansie.It is known to construct bi-linear compression and expansion members of both the shear band and the fixed band type using only a single signal path. However, it is generally preferred to construct such devices by providing a main signal circuit which is linear in dynamics magnitude with a combining circuit in the main circuit, and a second circuit which derives its input signal from the input or output signal. of the second chain and whose output is connected to the combining chain. The second chain includes a limiter (self-acting or controlled), and the second chain's limited signal amplifies the main chain signal in the combining circuit for the case of compression but presses the main chain signal for the case of expansion.
Het begrensde tweede weg-signaal is kleiner dan het hoofdweg-signaal in het bovendeel van de ingangsdynamiek-omvang. De 30 hoofdketen en de tweede keten zijn bij voorkeur afzonderlijk identificeerbare signaalwegen en dit is ook het gemakkelijkst. Meer dan één tweede keten wordt gewoonlijk verschaft in het geval van vaste band-inrichtingen. Een bi-lineaire inrichting met een hoofdketen en tweede ketens wordt veelal aangeduid als 35 een dubbele weg-inrichting.The bounded second road signal is smaller than the main road signal in the upper part of the input dynamics range. Preferably, the main chain and the second chain are separately identifiable signal paths and this is also the easiest. More than one second chain is usually provided in the case of fixed band devices. A bi-linear device with a main chain and second chains is often referred to as a double-way device.
8105775 ► * - 5 -8105775 ► * - 5 -
Dergelijke bekende dubbele weg-compressie- en expansie-organen zijn in het bijzonder van voordeel omdat zij de gewenste soort van overdrachtkarakteristiek tot stand kunnen brengen op een nauwkeurige manier zonder dat problemen van ver-5 vorming van sterke signalen optreden. Het lage niveau-deel met praktisch constante versterking wordt tot stand gebracht door aan de tweede weg een drempelwaarde te geven boven het ruisniveau: beneden deze drempelwaarde is de tweede weg lineair. Het tussen-niveau-deel wordt tot stand gebracht door het gebied waarover 10 de begrenzende werking van de tweede weg gedeeltelijk effectief wordt en het hoge niveau-deel met althans nagenoeg constante versterking ontstaat nadat de begrenzer geheel effectief is geworden zodat het tweede weg-signaal ophoudt toe te nemen en verwaarloosbaar wordt in vergelijking met het hoofdwegsignaal.Such known double-way compression and expansion means are especially advantageous because they can achieve the desired type of transfer characteristic in an accurate manner without problems of strong signal distortion. The low level portion with practically constant gain is accomplished by giving the second path a threshold above the noise level: below this threshold, the second path is linear. The intermediate level portion is established by the region over which the limiting action of the second path becomes partially effective and the high level portion with at least substantially constant gain occurs after the limiter has become fully effective so that the second path signal ceases to increase and becomes negligible compared to the main road signal.
15 Bij het hoogste gedeelte van de ingangsdynamiek-omvang is het uitgangssignaal van de schakeling effectief alleen het signaal dat door de lineaire hoofdweg is doorgelaten, dat wil zeggen dat lineair is met betrekking tot de dynamiek-omvang.At the highest part of the input dynamics range, the output signal of the circuit is effectively only the signal passed through the linear major path, ie, which is linear with respect to the dynamics range.
Voorbeelden van deze bekende schakelingen wor-20 den gevonden in de Amerikaanse octrooischriften 3.8^6.719» 3.903.^85 en Re 28Λ26. Er zijn ook bekende analoge schakelingen die overeenkomstige resultaten bereiken maar waarin de tweede weg eigenschappen heeft die tegengesteld zijn aan begrenzer-eigenschappen en waarin het uitgangssignaal van de tweede weg 25 het hoofdwegsignaal onderdrukt voor compressie en het hoofdweg signaal versterkt voor expansie (Amerikaanse octrooischriften 3.828.280 en 3-875-537).Examples of these known circuits are found in U.S. Pat. Nos. 3,86,719, 3,903, 85, and Re 28, 26. There are also known analog circuits that achieve similar results but in which the second road has properties opposite to limiter properties and in which the output of the second road suppresses the main road signal for compression and amplifies the main road signal for expansion (U.S. Pat. Nos. 3,828. 280 and 3-875-537).
De uitvinding kan worden toegepast op ieder van deze bekende bi-lineaire schakelingen teneinde de daarmee 30 verbonden voordelen te verkrijgen. De uitvinding is niet beperkt tot bi-lineaire schakelingen, maar kan ook worden gebruikt voor het verbeteren van de werking van de al genoemde uni-lineaire schakelingen. Zoals hierna nog wordt besproken kan de uitvinding ook worden toegepast op logaritmische schakelingen mits 35 een afwijking van een logaritmische overdrachtsfunctie kan worden 8105775 V + - 6 - toegestaan. Echter hebben de voorkeursuitvoeringen betrekking op bi-lineaire schakelingen en behalve vaar dit met zoveel voorden vordt vermeld gaat het in deze beschrijving uitsluitend om bi-lineaire schakelingen.The invention can be applied to any of these known bi-linear circuits in order to obtain the associated advantages. The invention is not limited to bi-linear circuits, but can also be used to improve the operation of the aforementioned un-linear circuits. As discussed below, the invention can also be applied to logarithmic circuits provided that a deviation from a logarithmic transfer function can be allowed. However, the preferred embodiments relate to bi-linear circuits and, except as stated with so many advantages, this description only concerns bi-linear circuits.
5 Zoals eerder gezegd is het niet essentieel de verlangde vorm van de bi-lineaire karakteristiek tot stand te brengen door middel van de genoemde "dubbele veg"-technieken.As mentioned earlier, it is not essential to achieve the desired shape of the bi-linear characteristic using the aforementioned "double veg" techniques.
Er bestaan alternatieven die met enkelvoudige vegen verken, zoals beschreven in de Amerikaanse oetrooischriften 3.757«25^s 10 3.967*219» ^.072.91^ en 3.909.733 en de Japanse octrooiaanvrage 555.29/71» om enkele voorbeelden te noemen. Ofschoon deze alternatieve schakelingen gevoonlijk niet zulke goede resultaten kunnen opleveren als dubbele veg-ketens of minder gemakkelijk en daardoor minder- goedkoop kunnen zijn, kunnen zij toch in het 15 algemeen gelijkvaardige resultaten leveren. De uitvinding is dienovereenkomstig eveneens van toepassing op deze bekende schakelingen.There are alternatives that explore with single swipes, such as described in U.S. Pat. Nos. 3,757, 3,967 * 219, .072.91, and 3,909,733, and Japanese Patent Application No. 555.29 / 71, to name a few examples. Although these alternative circuits may not normally provide such good results as double veg circuits or may be less convenient and therefore less inexpensive, they may generally provide similar results. Accordingly, the invention also applies to these known circuits.
De uitvinding heeft ook betrekking op bekende compressie- en expansie-organen vaarin in serie geschakelde 20 (bijvoorbeeld meertraps) bi-lineaire ketens vorden gebruikt.The invention also relates to known compression and expansion means in which series-connected (eg multi-stage) bi-linear chains are used.
Dergelijke schakelingen zijn beschreven in het Belgische octrooischrift 889.Π28.Such circuits are described in Belgian patent specification 889.28.
In compressie- en expansie-organen, in het bijzonder frequentie-selectieve of muiti-band-toestellen, is 25 het duidelijk gevenst dat sterke signalen in het ene frequentie- bereik het gedrag van signalen in een ander frequentie-bereik niet te zeer nadelig beïnvloeden. Filteren en vereffenen, toegepast in de verschillende schakelingen, is de normale vijze van behandelen van dit probleem geveest, zovel in logaritmi-30 sche inrichtingen als in gespecialiseerde inrichtingen zoals de uni-lineaire en bi-lineaire schakelingen die zijn beschreven.In compression and expansion devices, in particular frequency-selective or multi-band devices, it is clear that strong signals in one frequency range do not unduly adversely affect the behavior of signals in another frequency range. . Filtration and equalization used in the various circuits has been the usual mode of handling this problem, as much in logarithmic devices as in specialized devices such as the unlinear and bi-linear circuits described.
In deze bekende schakelingen vordt het gelijkspanningsstuursig-naal dat de variabele versterking/dempingsinrichting bestuurt (bijvoorbeeld een variabele versterkingsinrichting zoals een 35 spanningbestuurde versterker (VCA) of een variolosser, zoals een 8105775 - 7 - ·. # FET-verzwakker), of anders een variabel filter, gevormd uit de lineair additieve combinatie van de doorlaatbandsignalen en de stopbandsignalen die de besturingsketen bereiken. De uitvinding verandert effectief deze eenvoudige combinatie op een 5 van het niveau afhankelijke wijze om zo de prestatie van de compressor of de expander optimaal te maken ten aanzien van door-laatband tegenover stopband-signalen. Er worden niet-lineaire bewerkingen uitgevoerd waaronder gelijkrichting van de signalen in verschillende delen van het spectrum, en er worden analyses 10 gemaakt van de relatieve en/of absolute amplitude-waarden. De uiteindelijke besturing kan worden gevormd door één van de signalen te kiezen, door twee of meer van de signalen te kiezen of door niet-lineaire bewerkingen uit te voeren, zoals begrenzing bij tenminste één van de signalen.In these known circuits, the DC control signal controlling the variable gain / attenuation device (for example, a variable gain device such as a voltage controlled amplifier (VCA) or a variolosser, such as an 8105775-7 # FET attenuator), or else a variable filter, formed from the linear additive combination of the passband signals and the stopband signals reaching the control circuit. The invention effectively changes this simple combination in a level dependent manner so as to optimize the performance of the compressor or expander with respect to passband versus stopband signals. Non-linear operations are performed including rectification of the signals in different parts of the spectrum, and analyzes are made of the relative and / or absolute amplitude values. The final control can be formed by choosing one of the signals, by choosing two or more of the signals, or by performing non-linear operations, such as limiting at least one of the signals.
15 In de ruimste zin genomen voorziet de uit vinding in een schakeling voor het modificeren van de dynamiek-omvang van een ingangssignaal, die een frequentie-selectieve keten omvat die een frequentiedoorlaatband bepaalt waarbinnen de modificatie van de dynamiek-omvang plaatsvindt, en een dyna-20 miek-modificatie-orgaan voor het bewerkstelligen van een pro gressieve dynamiek-modificatie van signaalcomponenten in deze doorlaatband of om een progressieve verschuiving van de frequentie-doorlaatband te bewerkstelligen waardoor de dynamiek-omvang wordt gemodificeerd, waarbij de dynamische werking van het dyna-25 miek-modificatie-orgaan reageert op het oplopen van het niveau van praktisch gesproken de lineaire additieve combinatie van de banddoorlaatsignaalcomponenten en de stopbandsignaalcomponenten binnen de schakeling zodat voor ingangssignalen met een hoog niveau de dynamische werking van het dynamiek-modificatie-orgaan in 30 mindere mate gaat reageren op stopbandsignaalcomponenten. Met andere woorden, bij een laag niveau van het ingangssignaal functioneert de schakeling althans nagenoeg als een gebruikelijke compressor of expander. Echter wordt bij een hoog niveau van het ingangssignaal de werking van de compressor of expander ge-35 modifieeerd door de modulatie-sturingsschakeling volgens de uit- 8105775In the broadest sense, the invention provides a circuit for modifying the dynamics magnitude of an input signal, which comprises a frequency-selective circuit that determines a frequency pass band within which the dynamics magnification modification takes place, and a dynamic Mic Modifier for effecting a progressive dynamics modification of signal components in this passband or for effecting a progressive shift of the frequency passband thereby modifying the dynamics magnitude, whereby the dynamic action of the dyna-25 mics modifier responds to the level of practically speaking the linear additive combination of the bandpass signal components and the stopband signal components within the circuit so that for high level input signals, the dynamics of the dynamics modifier is reduced to a lesser extent respond to stopband signal components. In other words, at a low level of the input signal, the circuit functions at least substantially like a conventional compressor or expander. However, at a high level of the input signal, the operation of the compressor or expander is modified by the modulation control circuit according to the 8105775
V VV V
- 8 - vinding.- 8 - invention.
Een neveneffect is dat de overdrachtkarakteristiek van ingangniveau naar uitgangniveau van het toestel hij een bepaalde frequentie of combinatie van frequenties wordt 5 gemodificeerd. Het totale effect is van geen belang en kan zelfs onopgemerkt blijven bij de overheersende frequentie in bi-lineaire stelsels. Echter is in logaritmische stelsels het effect van de modulatiesturing die voornamelijk werkzaam is in het deel van de dynamiek-omvang met een hoog niveau, dat van 10 een zuiver logaritmische karakteristiek wordt af geweken. Dit kan al dan niet van belang zijn in een bepaalde toepassing.A side effect is that the transfer characteristic from input level to output level of the device is modified by a certain frequency or combination of frequencies. The overall effect is immaterial and may even go unnoticed at the predominant frequency in bi-linear systems. However, in logarithmic systems, the effect of modulation control is mainly active in the portion of the high-level dynamics magnitude, which is deviated from a purely logarithmic characteristic. This may or may not be important in a particular application.
De uitvinding komt voort uit de constatering dat in het ideale geval in compressors en in expanders de compressie of expansie uitsluitend reageert op de niveaus van 15 signalen binnen gewenste frequentiedoorlaatbanden en niet op de niveaus van signalen bij andere frequenties van welke laatste kan worden gezegd dat deze in de stopbanden liggen. Bijvoorbeeld zou in een ideale schakeling de compressie of expansie niet door de niveaus van signalen buiten de doorlaatband van de vaste 20 band of de doorlaatband van de schuivende band (al dan niet in zijn ruststand) moeten worden beïnvloed. In het geval van een schuifbandketen in overeenstemming met de uitvinding wordt het bedrag van de frequentieverschuiving van de variabele band niet groter dan nodig is om ervoor te zorgen dat een dominant be-25 sturend signaal niet wordt versterkt (in het geval van compressie) boven een referentie-niveau.The invention stems from the observation that, ideally, in compressors and in expanders, the compression or expansion responds only to the levels of signals within desired frequency pass bands and not to the levels of signals at other frequencies, the latter of which can be said to be in the stop bands. For example, in an ideal circuit, compression or expansion should not be affected by the levels of signals outside the passband of the fixed band or the passband of the sliding band (whether or not in its rest position). In the case of a shift band chain in accordance with the invention, the amount of the variable band frequency shift does not exceed what is necessary to ensure that a dominant controlling signal is not amplified (in the case of compression) above a reference level.
Zoals toegepast op bi-lineaire ketens, in het bijzonder zodanige ketens in de dubbele-weg-uitvoering, doet de uitvinding verder zijn voordeel met een inherente eigenschap 30 van dergelijke ketens: bij een hoog niveau van het ingangssignaal is het hoofdwegsignaal aanzienlijk sterker dan de signalen of het signaal in de andere weg of wegen. Bijgevolg zijn manipulaties aan het sterke signaal op de andere weg of zijweg althans nagenoeg onhoorbaar en zij zijn, behalve wat betreft fasever-35 schuivingen, althans nagenoeg niet meetbaar (verwaarloosbare 8105775 * * - 9 - niveauveranderingen). Deze eigenschap van bi-lineaire ketens wordt het gemakkelijkkst verstaan in de context van een dubbele-weg-keten. Echter is het principe ook van toepassing in bi-lineaire ketens met een enkele weg waarin twee of meer signaal-5 componenten aanwezig zijn op dezelfde weg in plaats van in afzonderlijk aan te wijzen wegen.As applied to bi-linear chains, in particular such chains in the double-way embodiment, the invention further benefits from an inherent feature of such chains: at a high level of the input signal, the main road signal is considerably stronger than the signals or the signal in the other way or roads. As a result, manipulations of the strong signal on the other road or side road are at least virtually inaudible and, with the exception of phase shifts, they are practically not measurable (negligible 8105775 * * -9 level changes). This property of bi-linear chains is most easily understood in the context of a double-way chain. However, the principle also applies in single-path bi-linear chains in which two or more signal-5 components are present on the same path, rather than in separately designated paths.
De uitvinding henut de hierboven gegevens bevindingen omtrent de eigenschappen van bi-lineaire schakelingen. Bij vergelijking met in de stand van de techniek bekende 10 bi-lineaire compressoren en expanders verschaft de uitvinding een extra manipulatie van het signaal (modulatie-sturing) in het gebied waar het ingangssignaal een hoog niveau heeft, waar de totale responsie van de compressor of expander lineair is.The invention takes advantage of the above data findings regarding the properties of bi-linear circuits. When compared with bi-linear compressors and expanders known in the art, the invention provides additional manipulation of the signal (modulation control) in the region where the input signal has a high level, where the overall response of the compressor or expander is linear.
De in vergelijking zwakke ruiscomponent van het signaal wordt 15 alleen bij hoge signaal-niveaus op deze extra wijze gemanipuleerd waardoor ervoor wordt gezorgd dat alle voor het signaalkanaal van belang zijnde effecten worden overschaduwd door de sterke hoofdsignaalcomponent.The comparatively weak noise component of the signal is manipulated in this additional manner only at high signal levels, thereby ensuring that all effects relevant to the signal channel are overshadowed by the strong main signal component.
In dubbele-weg bi-lineaire ketens is een 20 effect van de uitvinding het modificeren van de overdracht- karakteristiek van de zijweg zodanig dat de zijweg-karakteris-tiek zelf bi-lineair wordt in plaats van bij een hoogniveau van het ingangssignaal af te vlakken of naar nul terug te keren.In dual-way bi-linear circuits, an effect of the invention is to modify the side-way transfer characteristic such that the side-way characteristic itself becomes bi-linear instead of smoothing at a high level of the input signal. or return to zero.
Dit is een consequentie van het proportionele aspect van de 25 modulatie-sturing. Dat wil zeggen dat bij een hoog ingangsniveau het niveau in de zijweg niet zakt onder een gekozen evenredig deel van het niveau in de hoofdweg (bijvoorbeeld een kwart of een tiende). Dit is aanvaardbaar omdat het signaal in de zijweg aanzienlijk zwakker blijft dan het signaal op de hoofdweg bij 30 een hoog niveau van het ingangssignaal en omdat de stopband gewoonlijk aanzienlijk in fase wordt verschoven ten opzichte van het hoofdweg-signaalkanaal.This is a consequence of the proportional aspect of the modulation control. That is, at a high entry level, the level in the side road does not drop below a chosen proportional part of the level in the main road (for example, a quarter or a tenth). This is acceptable because the signal in the side road remains considerably weaker than the signal on the main road at a high level of the input signal and because the stop band is usually shifted considerably in phase with respect to the main road signal channel.
Om deze zelfde redenen kan de uitvinding ten uitvoer worden gelegd in uni-lineaire ketens die een lineaire 35 responsie hebben bij een hoog signaalniveau.For the same reasons, the invention can be implemented in uni-linear chains that have a linear response at a high signal level.
8105775 β w - 10 -8105775 β w - 10 -
Vanuit een ander gezichtspunt is de verhing van de uitvinding het verhogen van het niveau van stopbandsig-naalcomponenten in het uitgangssignaal van het toestel "bij een hoog signaalniveau, maar niet in zodanige mate dat dit problemen 5 veroorzaakt met het registratie- of transmissie-kanaal aangezien zij verhoudingsgewijs gesproken nog steeds zwak zijn. Het verhogen van het niveau van dergelijke stopbandsignaalcomponenten is niet opzichzelf een bijzonder voordelige zaak, maar is noodzakelijk teneinde een versterking van de dynamische werking te 10 verkrijgen alsmede een verdere vermindering van ruis in de doorlaatband. Het verhogen van het niveau van stopbands ignalen in het uitgangssignaal van het toestel bij een hoog signaalniveau wordt bereikt door het niveau van de stopbandsignaalcom-ponenten in het stuursignaalkanaal bij een hoog signaal-niveau 15 te verlagen, of anders door de zaken zo in te richten dat het stuursignaal wordt opgewekt alsof de stopbandsignaalcomponenten in het signaal die worden benut voor het verkrijgen van het stuursignaal bij een hoog signaalniveau een lager niveau hadden (bijvoorbeeld door filteren en begrenzen in de besturingsketens 20 of door een frequentie-afhankelijke onderdrukkingsvoorziening voor het besturingssignaal).From another point of view, the object of the invention is to increase the level of stopband signal components in the output signal of the device "at a high signal level, but not so much as to cause problems with the recording or transmission channel since they are still relatively weak. Increasing the level of such stopband signal components is not in itself a particularly advantageous matter, but is necessary in order to obtain an enhancement of the dynamic operation as well as a further reduction of noise in the passband. the level of stopband signal in the output signal of the device at a high signal level is achieved by lowering the level of the stopband signal components in the control signal channel at a high signal level 15, or else by arranging things so that the control signal is generated as if the stopband signal components in the si signal used to obtain the control signal at a high signal level had a lower level (for example, by filtering and limiting in the control circuits 20 or by a frequency-dependent suppression facility for the control signal).
Een ander voordeel van de uitvinding is dat bij luisterproeven "pomp-effecten" van enkelvoudig eindigende compressoren en expanders aanzienlijk worden verkleind zo zij 25 al niet geheel worden verwijderd. Aldus is naast zijn toepas sing in complementaire ruisonderdrukkingssystemen de uitvinding in het bijzonder van nut om te worden gebruikt in opzichzelf staande compressoren en expanders (dat wil zeggen compressors die worden gebruikt voor het comprimeren van signalen die ver-30 volgens niet worden geexpandeerd, en expanders die worden gebruikt voor het expanderen van signalen die te voren niet waren gecomprimeerd).Another advantage of the invention is that in listening tests "pump effects" of single-ended compressors and expanders are significantly reduced if not completely removed. Thus, in addition to its application in complementary noise suppression systems, the invention is particularly useful for use in stand-alone compressors and expanders (ie, compressors used to compress signals that are not subsequently expanded, and expanders used to expand signals that had not been compressed before).
Op de achtergrond van de uitvinding staat dat, ofschoon verschillende praktische uitvoeringen van ruisonder-35 drukkingsschakelingen geslaagd zijn gebleken te zijn, bij ge- 8105775 - 11 - bruik dergelijke schakelingen in zekere mate afwijken van het ideaal omdat het probleem optreedt van stopbandsignalen die te zeer de compressie en de expansie beheersen. Het effect van dergelijke tekortkomingen blijkt op verschillende met elkaar 5 verbonden vijzen: 1) een verkleining van het ruisonderdrukkings-effect in een gedeelte van de doorlaatband van het ruisonder-drukkings systeem; 2) ruis-modulatie-effecten (bijvoorbeeld het 10 niveau van een signaal bij de ene frequentie moduleert het ruisniveau in een ander deel van het vakantiespectrum); 3) signaal-modulatie-effecten (bijvoorbeeld het niveau van het signaal bij de ene frequentie moduleert het niveau van een signaal bij een andere frequentie); 15 U) kruismodulatie-effecten (bijvoorbeeld storende modulatieprodukten die voortkomen uit een van de laatste tvee hiervoor genoemde modulatie-effecten of uit beide).It is in the background of the invention that although various practical embodiments of noise suppression circuits have been successful, in use such circuits deviate to some extent from the ideal because the problem of stopband signals occurring too much occurs. control compression and expansion. The effect of such shortcomings appears on several interconnected screws: 1) a reduction in the noise suppression effect in a portion of the passband of the noise suppression system; 2) noise modulation effects (eg the level of a signal at one frequency modulates the noise level in another part of the holiday spectrum); 3) signal modulation effects (for example, the level of the signal at one frequency modulates the level of a signal at another frequency); U) cross modulation effects (for example, interfering modulation products arising from one of the last modulation effects mentioned above or from both).
De mate waarin deze tekortkomingen waarneembaar zijn hangt af van de soort schakelingen die wordt gebruikt 20 in het ruisonderdrukkingssysteem, van de registratie- en af- speeluitrust ing, van het registratie/afspeelkanaal of medium en van de aard van het signaal-materiaal. In vele gevallen zijn de tekortkomingen althans nagenoeg niet waarneembaar behalve met behulp van test-apparatuur. Het is niettemin wenselijk deze 25 tekortkomingen te behandelen. Omdat de genoemde tekortkomingen van de bekende compressors, expanders en ruisonderdrukkings-systemen in verband staan met modulatie-effecten, hetzij van signalen of van ruis, wordt de hier beschreven uitvinding voor het onderdrukken van dergelijke tekortkomingen aangeduid als 30 modulatie-sturing.The extent to which these shortcomings are discernible depends on the type of circuitry used in the noise suppression system, on the recording and playback equipment, on the recording / playback channel or medium and on the nature of the signal material. In many cases, the shortcomings are at least virtually imperceptible except with the aid of test equipment. It is nevertheless desirable to address these 25 shortcomings. Since the aforementioned shortcomings of the known compressors, expanders and noise suppression systems are associated with modulation effects, either of signals or noise, the invention described herein for suppressing such shortcomings is referred to as modulation control.
De ernst van deze modulatie-effecten hangt in grote mate af van de gelijkmatigheid van het transmissiekanaal tussen de compressor en de expander. Bijvoorbeeld bestaat in met magneetband werkende registratie- en afspeelsystemen een fre-35 quentie-responsieverschijnsel dat bekend is als "kop-sehokken" 8103775 fc o - 12 - ("head bumps"). Zelfs in professionele systemen, in het bijzonder die werken met j6 cm/s, is de afspeelresponsie beneden 100 Hz niet uniform als gevolg van de betrekking tussen de signaal-golflengte op de band en de afmeting van de afspeelkop 5 die van dezelfde orde van grootte zijn. Indien het compressor/ expander-stelsel gevoelig is voor signalen in het kop-schok-gebied, kunnen dergelijke signalen bij afspelen de expander besturen op een niet-complementaire wijze zodanig dat signalen of ruis bij een hogere frequentie, bijvoorbeeld tot aan 3 kHz, 10 door de signalen in het gebied van 100 Hz of lager worden gemo duleerd .The severity of these modulation effects largely depends on the uniformity of the transmission channel between the compressor and the expander. For example, in magnetic tape recording and playback systems, there is a frequency response phenomenon known as "head sheds" 8103775 fc0-12 ("head bumps"). Even in professional systems, especially those operating at j6 cm / s, the playback response below 100 Hz is not uniform due to the relationship between the signal wavelength on the tape and the size of the playback head 5 of the same order of magnitude to be. If the compressor / expander system is sensitive to signals in the head-shock region, such signals may control the expander in a non-complementary manner during playback such that signals or noise at a higher frequency, for example up to 3 kHz, are modulated by the signals in the range of 100 Hz or lower.
In tot de stand van de techniek behorende vaste band-schakelingen (enkelvoudige band en multiband) is gebruik gemaakt van verschillende filtertechnieken teneinde de 15 besturing van compressie en expansie door ongewenste signalen tot een minimum terug te brengen. Volgens deze technieken worden nauwe filters (bijvoorbeeld met steile flanken) in de signaalweg of in de stuurketen (van het begrenzingsorgaan) geplaatst.Prior art fixed band circuits (single band and multiband) have utilized various filtering techniques to minimize control of compression and expansion by unwanted signals. According to these techniques, narrow filters (for example with steep sides) are placed in the signal path or in the control circuit (of the limiter).
Echter veroorzaakt het gebruik van signaalweg-20 filters die steiler zijn dan 6 dB/octaaf (bijvoorbeeld enkel- polige filters) in multiband-compressors en -expanders amplitude- en fase-effeeten zodanig dat wanneer het totale signaalspectrum opnieuw wordt gecombineerd er amplitude- en fase-fouten zijn. Dit probleem wordt aanzienlijk verscherpt indien filters 25 die steiler zijn dan 12 dB/octaaf, worden gebruikt. Echter kan een filtersteilheid van slechts of 12 dB/octaaf niet op voldoende wijze tegen alle ongewenste signalen beschermen. In de voorbeelden van multiband (vaste band) bi-lineaire schakelingen in het Amerikaanse oetrooischrift 3-8U6.719 en in Journal of 30 the Audio Engineering Society, vol. 15, nr. U, oktober 1967, blz. 383 - 388, worden filters gebruikt met een steilheid van 12 dB/octaaf in de signaalweg van drie van de vier vaste banden. Alleen door het gebruik van een ingewikkelde filter-karakteris-tiek in de frequentieband die aan de steile filters grenst, 35 wordt een vlakke totale frequentie-responsie verkregen. Een 8105775 -13- * dergelijke oplossing is duidelijk niet algemeen toepasbaar.However, the use of signal path-20 filters steeper than 6 dB / octave (for example, single pole filters) in multiband compressors and expanders causes amplitude and phase effects such that when the total signal spectrum is combined again, amplitude and are phase errors. This problem is exacerbated when filters 25 steeper than 12 dB / octave are used. However, a filter steepness of only or 12 dB / octave cannot adequately protect against all unwanted signals. In the examples of multiband (fixed band) bi-linear circuits in U.S. Pat. No. 3-8U6.719 and in Journal of 30 the Audio Engineering Society, vol. 15, No. U, October 1967, pp. 383-388, filters are used with a steepness of 12 dB / octave in the signal path of three of the four fixed bands. Only by using a complex filter characteristic in the frequency band adjacent to the steep filters can a flat overall frequency response be obtained. Obviously, such a solution is not generally applicable.
In de logaritmische multiband (vaste band) compres sor/expanderschakeling die is beschreven in Rundfunk-techn. Mitteilungen, 22 (1978), nr. 2, blz. 63-7^ vordt het 5 ingangssignaal opgedeeld in vier banden door middel van enkel- polige filters. Echter gebruiken de besturingsketens voor elke band steile 18 dB/oetaaf-fliters. Ook vordt een steil be-sturingsketenfilter (12 dB/octaaf) gebruikt in een enkelvoudige vaste band-compressor/expanderketen die in de handel is onder 10 de merknaam ”dbx II”. Echter resulteert het gebruik van steile besturingsketenfilters in een onmatige versterking van signalen met hoog niveau buiten de doorlaatband van het sturingsketen-filter vanneer geen signalen met grote amplitude aanvezig zijn binnen deze doorlaatband, hetgeen veer resulteert in een moge-15 lijke oversturing van het transmissiekanaal tenzij ook in het signaalkanaal steile afsnij-filters vorden gebruikt.In the logarithmic multiband (fixed band) compressor / expander circuit described in Rundfunk techn. Mitteilungen, 22 (1978), No. 2, pp. 63-7, the input signal is divided into four bands by single-pole filters. However, the control chains for each band use steep 18 dB / foot flashes. Also, a steep control chain filter (12 dB / octave) is used in a single fixed band compressor / expander chain sold under the trade name "dbx II". However, the use of steep control chain filters results in an undue amplification of high level signals outside the passband of the control chain filter as no large amplitude signals are present within this passband, resulting in a possible overload of the transmission channel unless Steep cut-off filters are also used in the signal channel.
Een tot de stand van de techniek behorende verkvijze die vel als spectraal afschuinen vordt aangeduid, is beschreven in het Belgische octrooischrift 889.^-27, in Audio, 20 mei 1981, blz. 20 - 26 en in de voordracht J-6 en de voordruk daarvan die zijn gepresenteerd op de vergadering in november 1981 van de Audio Engineering Society in Hev York, 1ί. Y.. Spectraal afschuinen heeft eveneens betrekking op de onderdrukking van modulatie-effecten die voortkomen uit het niet-25 complementair zijn van compressor en expander als gevolg van fouten in het transmissiekanaal. Volgens de techniek van het spectraal afschuinen vordt tenminste in de compressor bij een frequentie die duidelijk binnen de normale doorlaatband van het systeem ligfc en binnen het vlakke responsie-gebied van het 30 transmissiekanaal, een steile filtering verschaft. Hoevel het spectrale afschuinen slaagt in het verminderen van storende signaal-modulatie-effecten die vorden veroorzaakt door onregelmatigheden in het kanaal, pakt het niet het probleem aan van een onmatige frequentie-verschuiving in schuifband-systernen of 35 van een onmatige demping in vaste band-systemen.An art known in the art which is referred to as spectral beveling is described in Belgian patent 889.-27, in Audio, May 20, 1981, pages 20-26 and in disclosure J-6 and pre-pressures presented at the November 1981 meeting of the Audio Engineering Society in Hev York, 1ί. Y .. Spectral beveling also relates to the suppression of modulation effects resulting from the non-complementary nature of the compressor and expander due to transmission channel errors. According to the spectral bevel technique, at least in the compressor at a frequency clearly within the normal passband of the system and within the flat response region of the transmission channel, steep filtering is provided. Although the spectral bevel succeeds in reducing the disturbing signal modulation effects caused by channel irregularities, it does not address the problem of an undue frequency shift in shear band systems or of an undue attenuation in fixed band- systems.
81057758105775
V VV V
- ·|ί+ -- · | ί + -
Aldus streeft de uitvinding naar het tot een minimum terugbrengen van de besturingVan expansie en compressie door ongewenste signalen zonder de daarbij behorende neveneffecten en/of ingewikkeldheid van de stand van de techniek.Thus, the invention aims to minimize control of expansion and compression by unwanted signals without the associated side effects and / or complexity of the prior art.
5 Ofschoon door de uitvinding meetbare modulatie- effecten niet totaal worden onderdrukt worden de effecten van de uitvinding in audio-toepassingen aangevuld door psycho-akoes-tische maskeringseffecten zodanig dat de opgemerkte effecten voor de meeste luisteraars en het grootste deel van het muziek-10 materiaal onhoorbaar zijn. Dat wil zeggen dat alleen de modula tie van een signaal (of signalen) die voldoende wat frequentie betreft verwijderd zijn van het modulerende signaal, met het menselijk gehoor wordt opgemerkt. Een dergelijke modulatie wordt door de uitvinding tot een minimum gereduceerd. Hoewel de mo-15 dulatie van een signaal (of van signalen) door een ander signaal dat wat frequentie betreft dichtbij ligt, minder kans heeft door de uitvinding te worden beïnvloed of verbeterd, is de kans niet groot dat dergelijke verschijnselen met het gehoor worden waargenomen als gevolg van twee ermee in verband staande 20 effecten: a) een zwak signaal dat wat frequentie betreft dichtbij een sterk signaal ligt, wordt door het sterke signaal zodanig gemaskeerd dat het zwakke signaal onhoorbaar is, of b) indien het dichtbij gelegen signaal hoor- 25 baar is voorafgaand aan de compressie of wat niveau betreft door de compressor wordt verhoogd zodanig dat het hoorbaar wordt is er een psycho-akoestische tolerantie van modulatie-effecten als gevolg van de geringe frequentie-afstand.Although measurable modulation effects are not totally suppressed by the invention, the effects of the invention in audio applications are complemented by psychoacoustic masking effects such that the noted effects for most listeners and most of the music material be inaudible. That is, only the modulation of a signal (or signals) sufficiently frequency-separated from the modulating signal is noticed by human hearing. Such modulation is reduced to a minimum by the invention. Although the modulation of a signal (or of signals) by another signal that is close in frequency is less likely to be affected or improved by the invention, such phenomena are not likely to be perceived by hearing. as a result of two related effects: a) a weak signal that is close to a strong signal in terms of frequency is masked by the strong signal such that the weak signal is inaudible, or b) if the nearby signal is heard. Before the compression or level is increased by the compressor so that it becomes audible there is a psychoacoustic tolerance of modulation effects due to the small frequency distance.
Het menselijk gehoor is dus niet in staat 30 modulatie-effecten van signalen op dichtbij gelegen frequenties te onderscheiden en dus behoeft de uitvinding niet voor dergelijke signalen geheel effectief te zijn.Thus, human hearing is unable to distinguish modulation effects of signals at nearby frequencies, and thus the invention need not be fully effective for such signals.
De bedrijfsomstandigheden voor de uitvinding zijn bepaald door een vaste band- of sehuifband-compressor- of 35 expansie-schakeling waarin een variabel ketenorgaan aanwezig is 8105775 - 15 - dat gewoonlijk wordt bestuurd door een gelijkspanningsstuursignaal dat voornamelijk werkzaam is in het benedendeel van de totale dynamiek-omvang. Volgens de uitvinding worden in het bovendeel van de dynamiek-omvangmodulatie-besturingsorganen ge-5 bruikt om te verhinderen dat de werking van het variabele keten orgaan groter wordt dan nodig is om de nominaal verlangde onderdrukking van dominante signalen te verschaffen, of deze signalen frequenties hébben in de doorlaatband of in de stop-band. In de praktijk betekent het sturen van de werking van 10 het variabele ketenorgaan gewoonlijk het inwerken op het stuur- orgaan dat het ketenorgaan bestuurt.The operating conditions for the invention are determined by a fixed band or shear band compressor or expansion circuit incorporating a variable circuit 8105775 - 15 - which is usually controlled by a DC control signal operating primarily in the lower part of the total dynamics -size. According to the invention, in the upper part of the dynamics magnitude modulation controllers are used to prevent the operation of the variable chain member from being greater than is necessary to provide the nominally desired suppression of dominant signals, or to have frequencies in the pass band or in the stop band. In practice, controlling the operation of the variable chain member usually means acting on the controller controlling the chain member.
De modulatie-sturing kan de vorm aannemen van aktieve of passieve stuursignaalbegrenzingsorganen die werkzaam worden bij een hoog signaalniveau, of van organen die ketens 15 benutten die de aanwezigheid van de signalen met een hoog niveau detecteren en signalen genereren die de toename van het stuur-signaalniveau tegenwerken. Een dergelijke stuursignaalbegrenzing kan plaatsvinden in een of meer frequentie-selectieve stuur-signaalkanalen: indien meer dan één zijn middelen aanwezig voor 20 bet selecteren of combineren van de stuursignalen zo dat het variabele ketenelement wordt voorzien van een optimaal stuursignaal. Wanneer gebruik wordt gemaakt van een detectieketen voor het signaal met hoog niveau of van een modulatiestuur-generator kan dit op verschillende manieren werken die een maat zullen 25 geven van signaalniveaus in tenminste het bovendeel van de dyna miek-omvang. Bijvoorbeeld kan het modulatie-stuursignaal worden ontleend aan het ingangssignaal of het uitgangssignaal van de compressor of de expander. Het modulatiestuursignaal verschaft effectief een referentie voor het gelijkspanningsstuursignaal 30 dat wordt aangeboden aan het variabele ketenelement (VCA of span ning bestuurd filter). Het referentiesignaal wordt met tegengestelde fase gecombineerd met het gelijkspanningsstuursignaal (bijvoorbeeld met tegengesteld teken of iets dergelijks teneinde tegen te werken) welk stuursignaal voornamelijk wordt gegene-35 reerd in responsie op stopbandsignaalcomponenten teneinde een 8103775 - 16 - grens op te leveren wat "betreft hoe groot het stuursignaal naar het variabele ketenelement kan worden in responsie op signalen in de stopband, dat wil zeggen buiten de doorlaatband van de vaste band of de schuifband. In de praktijk kan deze grens rela-5 tief "hard" worden gemaakt of relatief "zacht". Dat wil zeggen dat voortgaande verhogingen in het stuursignaal betrekkelijk plotseling kunnen worden afgebroken of anders de gelegenheid krijgen verder te gaan met een verminderde snelheid.The modulation control may take the form of active or passive control signal limiting devices operating at a high signal level, or of means utilizing circuits 15 which detect the presence of the high level signals and generate signals which increase the control signal level counteract. Such a control signal limitation can take place in one or more frequency-selective control signal channels: if more than one means are present for selecting or combining the control signals such that the variable chain element is provided with an optimal control signal. When using a high level signal detection circuit or a modulation control generator, it can operate in various ways that will measure signal levels in at least the upper portion of the dynamic size. For example, the modulation control signal can be derived from the input signal or the output signal of the compressor or expander. The modulation control signal effectively provides a reference for the DC control signal 30 applied to the variable circuit element (VCA or voltage controlled filter). The reference signal is combined with opposite phase to the DC control signal (for example with opposite sign or the like to counteract) which control signal is mainly generated in response to stopband signal components to yield an 8103775-16 limit as to "how large the control signal to the variable chain element may become responsive to signals in the stopband, ie outside the passband of the fixed band or the slider band. In practice, this boundary can be made relatively "hard" or relatively "soft" That is, progressive increases in the control signal may abort relatively suddenly or otherwise be allowed to continue at a reduced speed.
Het modulatiestuursignaal kan ook worden af-10 geleid uit de variabele keten (VCA of variabel filter) door de spanning- of stroomcomponenten van de variabele keten te meten en, zonodig, vereffening teneinde een signaal te genereren dat bruikbaar is bij het verschaffen van een grens op het punt van hoe groot het stuursignaal naar de variabele keten kan worden 15 in responsie op signalen in de stopband.The modulation control signal can also be derived from the variable chain (VCA or variable filter) by measuring the voltage or current components of the variable chain and, if necessary, equalization to generate a signal useful in providing a limit about how large the control signal to the variable circuit can become in response to signals in the stopband.
In termen van resultaten verschaft de uitvinding bij toepassing op hetzij vaste band- of schuif-bandtoe-stellen een aanzienlijke imuniteit voor signalen buiten de doorlaatband van de vaste band of van de schuifband. In het ge-20 val van schuifbandtoestellen verschaft de uitvinding een bijko mend maar verband houdend voordeel, namelijk dat de schuifband slechts zover verschuift in responsie op een dominant signaal als nodig is om de versterking te brengen bij de signaalfre-quentie op nagenoeg de eenheid, tenminste voor niveaus bij of 25 boven een referentieniveau. Het referentieniveau bevindt zich bij of nabij het bovenvlak van de dynamische bedrijfs-omvang van het toestel, bijvoorbeeld binnen ongeveer 6 - 20 dB van het maximaal toelaatbare niveau. Uit de stand van de techniek bekende schuifbandschakelingen zijn gevoelig voor onmatige verschui-30 ving zodanig dat de hoekfrequentie van het variabele filter ver der wordt weggeduwd dan nodig is met signalen van hoog niveau, hetgeen niet alleen potentiële modulatie-effecten veroorzaakt maar tevens resulteert in een verlies van het effect van de ruisonderdrukking in een deel van het spectrum.In terms of results, the invention, when applied to either fixed band or shear band devices, provides substantial immunity to signals outside the pass band of the fixed band or shear band. In the case of sliding band devices, the invention provides an additional but related advantage, namely that the sliding band shifts only as far in response to a dominant signal as is necessary to bring the gain at the signal frequency to substantially the unit, at least for levels at or above a reference level. The reference level is located at or near the top surface of the dynamic operating range of the device, for example within about 6 - 20 dB of the maximum allowable level. Prior art sliding band circuits are prone to excessive shifting such that the angular frequency of the variable filter is pushed further than is necessary with high level signals, which not only causes potential modulation effects but also results in loss of the effect of noise reduction in part of the spectrum.
35 Bij toepassing op tweewegsschakelingen met 8105775 - 1T - schuifband zorgt de uitvinding in de eenvoudigste uitvoering voor het gelijkrichten en afvlakken van het ingangssignaal of uitgangssignaal en het combineren van het verkregen gelijkspan-ningsreferentiesignaal met het stuursignaal dat aan het varia-5 bele filter wordt aangeboden. Het niveau van het referentie- signaal kan worden ingesteld voor een gewenste evenredigheids-grens op een dominant tweede weg-signaal ten opzichte van de overeenkomstige component in het hoofdwegsignaal. Bijvoorbeeld kan de modulatie-besturingsketen worden uitgevoerd voor het 10 zodanig werken dat in, zeg, de bovenste 20 dB van de dynamiek- omvang de begrenzer uitsluitend zorgt voor de demping die nodig is om de dominante signaalcomponent in de tweede weg te houden in een relatief constante verhouding tot deze component in het hoofdwegsignaal (bijvoorbeeld 15 dB lager).When applied to two-way circuits with 8105775 - 1T - sliding tape, the invention in the simplest embodiment ensures the rectification and smoothing of the input signal or output signal and the combination of the obtained DC voltage reference signal with the control signal that is presented to the variable filter. . The level of the reference signal can be adjusted for a desired proportionality limit on a dominant second road signal relative to the corresponding component in the main road signal. For example, the modulation control circuit can be performed to operate so that, in, say, the top 20 dB of the dynamics magnitude, the limiter provides only the attenuation needed to keep the dominant signal component in the second away in a relatively constant ratio to this component in the main road signal (for example, 15 dB lower).
15 Bij toepassing op tweewegsehakelingen met vaste band zorgt de uitvinding in de eenvoudigste uitvoering net als bij de uitvoering voor de schuifband voor het gelijkrichten en afvlakken van het ingangssignaal of uitgangssignaal om zo een modulatiestuur-signaal op te wekken dat voornamelijk 20 reageert op de signaalcomponent en met hoog niveau van het in gangssignaal. Echter wordt in het geval van vaste band-schake-lingen een steil filter gebruikt in de doorlaatbandbesturings-keten om te zorgen voor een doorlaatbandstuursignaal. Bovendien wordt een stopband-stuurketen gebruikt voor het leveren 25 van een stopband-stuur signaal. Het modulatie-stuur signaal ver schaft een referentie voor het stopband-stuur signaal (dat wil zeggen dat het dit bij hoge signaalniveaus tegenwerkt). Het tegen de referentie gehouden stopband-stuursignaal wordt vergeleken met het doorlaatband-stuursignaal en de twee worden in 30 het algemeen gecombineerd om het grootste te begunstigen via een maximum signaal-keuzeketen die dan de VCA bestuurt. Het totale effect van de keten is het verschaffen van de verlangde demping (totale compressie-regel) in de doorlaatband, terwijl besturing van de doorlaatband-demping door grote signaalcompo-35 nenten in de stopband wordt vermeden, en terwijl de mogelijkheid 8103775 - 18 - van een onmatige versterking van signalen met hoog niveau in de stopband zoals deze blijken aan de uitgang van de totale compressor, wordt vermeden.When applied to fixed-band two-way switches, the invention in its simplest embodiment, as in the sliding band version, rectifies and smoothes the input or output signal to generate a modulation control signal which responds mainly to the signal component and with high level of input signal. However, in the case of fixed band circuits, a steep filter is used in the passband control circuit to provide a passband control signal. In addition, a stopband control circuit is used to provide a stopband control signal. The modulation control signal provides a reference for the stopband control signal (i.e., it counteracts this at high signal levels). The stopband control signal held against the reference is compared to the passband control signal and the two are generally combined to favor the greater through a maximum signal selection circuit which then controls the VCA. The overall effect of the chain is to provide the required attenuation (total compression rule) in the passband, while avoiding control of the passband attenuation by large signal components in the stopband, and while allowing 8103775 - 18 - excessive amplification of high level signals in the stop band as they appear at the output of the overall compressor is avoided.
In deze en andere uitvoeringen waarin een 5 referentie-onderdrukkingssignaal wordt opgewekt, kan het signaal worden afgeleid uit het ingangssignaal of het uitgangssignaal omdat bij een hoog signaalniveau waar de uitvinding werkzaam is, het ingangsniveau en het uitgangsniveau nagenoeg gelijk zijn.In these and other embodiments in which a reference blanking signal is generated, the signal can be derived from the input signal or the output signal because at a high signal level where the invention operates, the input level and the output level are substantially equal.
In bepaalde uitvoeringen kan het modulatie-stuursignaal zijn 10 onderworpen aan filteren of vereffenen voorafgaand aan de ge- lijkrichting. Een dergelijke vereffening werkt samen met de vaste of variabele filtering of vereffening die wordt gebruikt in de signaalketens en in de stuurketens, om een totale modu-latiebesturing op te leveren die het meest doeltreffend is 15 bij het onderdrukken van de besturing door signaalcomponenten in de stopband, terwijl tegelijkertijd zo weinig mogelijk de besturing door signaalcomponenten in de doorlaatband wordt gestoord.In certain embodiments, the modulation control signal may be subject to filtering or equalizing before the rectification. Such equalization interacts with the fixed or variable filtering or equalization used in the signal chains and in the control chains, to provide total modulation control that is most effective in suppressing control by signal components in the stopband , while at the same time interfering as little as possible with the control by signal components in the passband.
Hierna worden nog andere uitvoeringen van de 20 uitvinding beschreven. Bijvoorbeeld kan het versterkte wissel- spanningsuitgangssignaal van het variabele filter met schuif-band worden opgedeeld in twee of meer banddoorlaatkanalen, waarbij elk kanaal is blootgesteld aan gekozen grensdrempels, en wordt gelijkgericht en gecombineerd voor het leveren van een 25 stuursignaal. Door geschikte drempelwaarden te kiezen heeft dan de gelijkspanningsstuurketen van de schuifband-compressor of -expander een frequentie-afhankelijke maximale uitgangssignaal-karakteristiek die werkzaam is om de besturing van de compressor of de expander door signalen buiten de schuifdoorlaatband tot 30 een minimum terug te brengen.Other embodiments of the invention are described below. For example, the amplified AC voltage output of the sliding band variable filter can be divided into two or more bandpass channels, each channel exposed to selected threshold thresholds, and rectified and combined to provide a control signal. By selecting suitable thresholds, the DC control circuit of the sliding band compressor or expander has a frequency dependent maximum output signal characteristic which acts to minimize the control of the compressor or expander by signals outside the sliding pass band.
In een variant die slechts van een enkel stuurketenkanaal gebruik maakt, is een laagfrequent versterkings-keten in de stuurversterker aangebracht. Deze wordt gevolgd door een amplitudebegrenzer en vervolgens een hoogfrequente aan-35 jaagketen. Het resulterende wisselspanningssignaal wordt ver- 8105775 - 19 - volgens gelijkgericht en afgevlakt om het stuursignaal te vormen.In a variant that uses only a single control chain channel, a low-frequency gain chain is provided in the control amplifier. This is followed by an amplitude limiter and then a high frequency boost circuit. The resulting AC voltage signal is then rectified and smoothed to form the control signal.
De uitvinding zal hierna in bijzonderheden worden beschreven bij wijze van voorbeeld met verwijzing naar 5 de tekening waarin: fig. 1 is een voorb/eeld van een stel krommen die de complementaire bi-lineaire compressie- en expansie-eigenschappen laten zien.The invention will be described in detail below by way of example with reference to the drawing, in which: Figure 1 is an example of a set of curves showing the complementary bi-linear compression and expansion properties.
Fig. 2 is een schakelschema van een uit de 10 stand van de techniek bekende schuifband-compressor.Fig. 2 is a circuit diagram of a sliding belt compressor known from the prior art.
Fig. 3 is een schakelschema van een uit de stand van de techniek bekende schuifband-expander.Fig. 3 is a circuit diagram of a sliding belt expander known from the prior art.
Fig. is een schakelschema van een modificatie van de schema's volgens fig. 2 en fig. 3.Fig. is a circuit diagram of a modification of the schemes of Fig. 2 and Fig. 3.
15 Fig. 5 is een blokschema van een uit de stand van de techniek bekende schuifband-compressor.FIG. 5 is a block diagram of a sliding belt compressor known from the prior art.
Fig. 6 is een stel sonderingstoon-krommen die de schuifbandwerking van de schakeling volgens fig. 2 en fig. b laat zien.Fig. 6 is a set of probing tone curves showing the sliding band action of the circuit of FIG. 2 and FIG. B.
20 Fig. T tot en met fig. 10 zijn een reeks sonderingstoonkrommen die de effecten illustreren van modulatie-besturing volgens de uitvinding, uitgevoerd in een schuifband-compressor.FIG. T through FIG. 10 are a series of sounding tone curves illustrating the effects of modulation control according to the invention performed in a sliding band compressor.
Fig. 11 is een blokschema van een voorkeurs-25 uitvoering van de uitvinding, uitgevoerd in een schuifband- compressor.Fig. 11 is a block diagram of a preferred embodiment of the invention performed in a sliding belt compressor.
Fig. 12 tot en met fig. 15 zijn blokschema's van andere uitvoeringen van de uitvinding, uitgevoerd in schuifband-compressoren.Fig. 12 through 15 are block diagrams of other embodiments of the invention made in sliding belt compressors.
30 Fig. 16 en fig. 17 zijn blokschema's van een tot de stand van de techniek behorende vaste band-compressor en -expander.FIG. 16 and FIG. 17 are block diagrams of a prior art fixed belt compressor and expander.
Fig. 18 tot en met fig. 20 zijn responsie-krommen die de effecten laten zien van modulatie-besturing 35 volgens de uitvinding, uitgevoerd in een schuifband-compressor.Fig. 18 through 20 are response curves illustrating the effects of modulation control 35 according to the invention performed in a sliding belt compressor.
8105775 - 20 -8105775 - 20 -
Fig. 21 is een blokschema van een voorkeursuitvoering van de uitvinding, uitgevoerd in een vaste band-compressor.Fig. 21 is a block diagram of a preferred embodiment of the invention performed in a fixed belt compressor.
Fig. 22 is een blokschema van een andere uit-5 voering van de uitvinding, uitgevoerd in een vaste band-com- pressor.Fig. 22 is a block diagram of another embodiment of the invention performed in a fixed band compressor.
In fig. 1 zijn als voorbeeld dienende bi-lineaire complementaire compressie- en expansie-overdracht-karakteristieken (bij een bepaalde frequentie) getekend die 10 (voor de compressie-karakteristiek) het lage niveau-deel aan geven van een praktisch constante versterking, de drempel, het deel waar de dynamische werking plaatsvindt, het eindpunt en het hoge niveau-deel met praktisch constante versterking.In Fig. 1 exemplary bi-linear complementary compression and expansion transfer characteristics (at a given frequency) are shown which indicate (for the compression characteristic) the low level part of a practically constant gain, the threshold, the part where the dynamic action takes place, the end point and the high level part with practically constant gain.
Bijzonderheden van een bepaalde tweewegsschuif-15 band bi-lineaire schakeling zijn gegeven in de figuren 2, 3 en b. De schuifband-uitvoeringen van de uitvinding zijn beschreven met verwijzing naar deze schakeling, ofschoon de uitvinding niet is beperkt tot het gebruik in dergelijke schakelingen.Details of a particular two-way slider-15 band bi-linear circuit are given in Figures 2, 3 and b. The slide belt embodiments of the invention have been described with reference to this circuit, although the invention is not limited to use in such circuits.
Fig. 2, fig. 3 en fig. 4 zijn dezelfde als fig. 4, fig. 5, res-20 pectievelijk fig. 10 uit het Amerikaanse octrooischrift 28.U26 en verdere bijzonderheden van deze schakelingen, hun werking en de achterliggende theorie zijn daarin uiteengezet. Fig. 5 is een blokschema van fig. 2 (met of zonder de modificatie volgens fig. U). De volgende beschrijving van de fig. 2, fig. 3 en fig.Fig. 2, FIG. 3 and FIG. 4 are the same as FIG. 4, FIG. 5, and FIG. 10, respectively, from U.S. Patent 28.U26, and further details of these circuits, their operation, and the underlying theory are set forth therein . Fig. 5 is a block diagram of FIG. 2 (with or without the modification of FIG. U). The following description of FIG. 2, FIG. 3 and FIG.
25 ^ is voor een groot deel ontleend aan het Amerikaanse octrooi schrift Re 28Λ26.25 ^ is largely derived from the American patent specification Re 28Λ26.
De schakeling in fig. 2 is in het bijzonder , ontworpen om te worden opgenomen in het registratiekanaal van een bandrecorder voor huiselijk gebruikt, waarbij twee derge-30 lijke schakelingen nodig zijn voor een stereo-registratie- inrichting. Het ingangssignaal wordt aangeboden bij de aansluit-klem 10 aan een emittervolgertrap 12 die een lage impedantie-signaal levert. Dit signaal wordt eerst aangeboden via een regelrecht doorgaande hoofdweg die wordt gevormd door een weer-35 stand 14, aan een uitgangsklem 16 en in de tweede plaats via 8105775 - 21 - een tweede weg, waarvan het laatste element een weerstand 18 is die eveneens aan de uitgangsklem 16 is aangesloten. De weerstanden 14 en 18 tellen de uitgangssignalen van de hoofdweg en de tweede weg op om zo de verlangde compressie-regel te ver-5 vullen.In particular, the circuit in FIG. 2 is designed to be included in the recording channel of a home tape recorder requiring two such circuits for a stereo recording device. The input signal is applied at the terminal 10 to an emitter follower stage 12 which provides a low impedance signal. This signal is first presented via a straight through main path formed by a resistor 14, to an output terminal 16 and secondly via 8105775-21 - a second path, the last element of which is a resistor 18 which is also connected to the output terminal 16 is connected. Resistors 14 and 18 add the main road and second road outputs to fulfill the required compression rule.
De tweede weg bestaat uit een vast filter 20, een variabel afsnij-filter 22 dat een FET 2k bevat (deze vormen de filter/begrenzer), en een versterker 26 waarvan de uitgang is aangesloten aan een met een dubbele diode werkende begrenzer 10 28 en aan de weerstand 18. De niet-lineaire begrenzer onderdrukt het doorschieten van het uitgangssignaal bij plotseling toenemende ingangssignalen. De versterker 26 verhoogt het signaal in de tweede weg tot een zodanig niveau dat de knie in de karakteristiek van de begrenzer of de doorschiet-onderdrukker 15 28 die siliciumdiodes bevat, effectief is op het toepasselijke signaalniveau onder omstandigheden met een voorbijgaand karakter. De effectieve drempel van de doorschiet-onderdrukker ligt iets boven die van de voorgaande filter/begrenzer. De weerstanden 1k en 18 zijn zo bemeten dat de verlangde compenserende mate van 20 demping dan voor het signaal in de tweede weg wordt verkregen.The second path consists of a fixed filter 20, a variable cut-off filter 22 containing a FET 2k (these form the filter / limiter), and an amplifier 26 whose output is connected to a double diode limiter 10 28 and at the resistor 18. The non-linear limiter suppresses overshoot of the output signal with suddenly increasing input signals. The amplifier 26 secondly raises the signal to a level such that the knee in the limiter or overshoot suppressor characteristic 28 containing silicon diodes is effective at the appropriate signal level under transient conditions. The effective threshold of the overshoot suppressor is slightly above that of the previous filter / limiter. Resistors 1k and 18 are sized so that the desired compensating amount of attenuation is then obtained for the signal in the second path.
De uitgang van de versterker 26 is ook aangesloten aan een versterker 30 waarvan het uitgangssignaal wordt gelijkgericht door middel van een germaniumdiode 31 en wordt geïntegreerd door een afvlakfilter 32 om zo de stuurspanning 25 voor de FET 2h te verschaffen.The output of amplifier 26 is also connected to an amplifier 30 whose output signal is rectified by a germanium diode 31 and integrated by a smoothing filter 32 to provide the control voltage 25 for the FET 2h.
Er worden twee eenvoudige RC-fliters gebruikt, ofschoon equivalente LC of LCR-filters gebruikt zouden kunnen worden. Het vaste filter 20 levert een afsnij-frequentie van 1700 Hz op (nu 1500 Hz), waar beneden compressie in verminderen-30 de mate plaatsvindt. Het filter 22 bestaat uit een serie-conden- sator 3^ en een parallel-weerstand 36, gevolgd door een serie-weerstand 38 en de FET 2h waarvan de toevoer-afvoerweg is aangesloten als een parallel-weerstand. In de toestand van rust met een signaal nul aan de stuur elektrode van de FET 2k wordt 35 de FET afgeknepen en vertoont hij een praktisch oneindig grote 8 1 0 ü 7 7 5Two simple RC flashes are used, although equivalent LC or LCR filters could be used. The fixed filter 20 produces a cut-off frequency of 1700 Hz (now 1500 Hz) below which compression takes place at a reduced rate. The filter 22 consists of a series capacitor 31 and a parallel resistor 36, followed by a series resistor 38 and the FET 2h whose supply-drain path is connected as a parallel resistor. In the state of rest with a signal zero at the control electrode of the FET 2k, the FET is pinched off and shows a practically infinitely large 8 1 0 ü 7 7 5
% V% V
- 22 - impedantie: de aanwezigheid van de weerstand 38 kan in dat geval "buiten "beschouwing blijven. De af snij-frequent ie van het filter 22 is aldus 800 Hz (nu 750 Hz) hetgeen, zoals zal worden opgemerkt, aanzienlijk beneden de afsnij-frequentie van het vas-5 te filter 20 is.Impedance: the presence of the resistor 38 in this case can be left out of consideration. The cutoff frequency of the filter 22 is thus 800 Hz (now 750 Hz), which, as will be noted, is considerably below the cutoff frequency of the filter 5 filter.
Wanneer het signaal aan de stuureJêctrode voldoende toeneemt om de weerstand van de FET te laten zakken tot minder dan zeg 1 kohm, staat de weerstand 38 effectief parallel aan de weerstand 36 en neemt de afsnij-frequent ie toe, 10 hetgeen de door laat band van het filter duidelijk smaller maakt.When the signal at the control electrode increases enough to lower the resistance of the FET to less than say 1 kohm, the resistor 38 effectively parallels the resistor 36 and increases the cutoff frequency, 10 which reduces the transmission band of makes the filter much narrower.
De toename van de afsnij-frequentie is vanzelfsprekend een progressieve werking.Obviously, the increase in the cutoff frequency is progressive.
Het gebruik van een FET is gemakkelijk omdat binnen een geschikt beperkt bereik van signaalamplitudes een 15 dergelijk orgaan praktisch werkzaam is als een lineaire weer stand (voor signalen van beide tekens), waarvan de waarde wordt bepaald door de stuurspanning op de stuurelektrode.The use of a FET is convenient because, within a suitably limited range of signal amplitudes, such a device operates practically as a linear resistor (for signals of both characters), the value of which is determined by the control voltage on the control electrode.
De weerstand 36 en de FET worden teruggevoerd naar een instelbare loper k6 in een sparmingdeler die een tem-20 peratuurcompenserende germaniumdiode h-8 bevat. De loper k6 maakt het mogelijk de compressiedrempel van het filter 22 bij te stellen.Resistor 36 and FET are returned to an adjustable runner k6 in a sputter divider containing a temperature compensating germanium diode h-8. The runner k6 makes it possible to adjust the compression threshold of the filter 22.
De versterker 26 bevat complementaire transis-toren die een hoge ingangsimpedantie en een lage uitgangsimpe-25 dantie opleveren. Aangezien de versterker de diodebegrenzer 28 aandrijft is een eindige uitgangsimpedantie nodig die wordt verschaft door een koppelweerstand 50. De diodes 28 zijn, zoals reeds opgemerkt, siliciumdiodes en hebben rond 1/2 volt een scherpe knie.Amplifier 26 includes complementary transistors that provide high input impedance and low output impedance. Since the amplifier drives the diode limiter 28, a finite output impedance is required which is provided by a coupling resistor 50. The diodes 28 are, as already noted, silicon diodes and have a sharp knee around 1/2 volt.
30 Het signaal op de begrenzer en daarmee op de weerstand 18 kan door middel van een schakelaar 53 naar aarde worden kortgesloten wanneer het nodig is om de compressor buiten werking te schakelen.The signal on the limiter and thus on the resistor 18 can be short-circuited to earth by means of a switch 53 when it is necessary to switch off the compressor.
De versterker 30 is een HPH-transistor met een 35 emitter-tijdconstante-netwerk 52 dat bij hoge frequenties een 8105775 - 23 - vergrote versterking geeft. Krachtige hoge frequenties (bijvoorbeeld een bekkenslag) zullen daarom leiden tot een snelle versmalling van de band waarin compressie plaatsvindt om zo signaalvervorming te vermijden.Amplifier 30 is an HPH transistor with an emitter-time constant network 52 that provides 8105775-23 amplification at high frequencies. Powerful high frequencies (such as a cymbal beat) will therefore lead to a rapid narrowing of the band in which compression takes place, thus avoiding signal distortion.
5 De versterker is aangesloten aan het afvlak- filter 32 via een gelijkrichtende diode 31. Het filter omvat een serie-weerstand 5^ en een parallel-condensator $6. De veerstand 5k is parallel geschakeld aan een siliciumdiode 58 die een snelle oplading van de condensator 56 voor een* snel aanspre-10 ken mogelijk maakt, gekoppeld met een goede afvlakking onder stationaire omstandigheden. De spanning op de condensator 56 vordt rechtstreeks aangelegd aan de stuurelektrode van de FET 2b.The amplifier is connected to the smoothing filter 32 via a rectifying diode 31. The filter includes a series resistor 5 ^ and a parallel capacitor $ 6. The spring position 5k is connected in parallel to a silicon diode 58 which allows a fast charging of the capacitor 56 for a fast response coupled with a good smoothing under stationary conditions. The voltage on the capacitor 56 is applied directly to the control electrode of the FET 2b.
Een compleet schakelschema van de complementaire 15 expander is in fig. 3 getekend, maar daarvan is een volledige beschrijving niet nodig aangezien de schakeling praktisch identiek is aan die in fig. 2 en daarom zijn de compo-nentvaarden voor het merendeel niet in fig. 3 aangegeven.A complete circuit diagram of the complementary expander is shown in Figure 3, but a full description thereof is not necessary since the circuit is practically identical to that in Figure 2 and therefore the component values are for the most part not shown in Figure 3. indicated.
De verschillen tussen fig. 2 en fig. 3 zijn 20 de volgende: in fig. 3 ontleent de tweede weg zijn ingangssignaal aan de uitgangsklem 16a, is de versterker 26a een omkerende versterker en worden de door de weerstanden 1U en 18 gecombineerde signalen aangeboden aan de ingang (basis) van de 25 emitter-volger 12 waarvan de uitgang (emitter) is aangesloten . aan de klem 16a. Om zeker te zijn van een geringe aandrijf impedantie is de ingangsklem 10a aangesloten aan de weerstand 14 via een emitter-volger 60. Er moeten passende maatregelen worden genomen om te verhinderen dat in de expander een voorinstelling 30 ontstaat.The differences between FIG. 2 and FIG. 3 are the following: In FIG. 3, the second path derives its input signal from the output terminal 16a, the amplifier 26a is an inverting amplifier, and the signals combined by the resistors 1U and 18 are applied to the input (base) of the 25 emitter-follower 12 whose output (emitter) is connected. to the terminal 16a. To ensure a low drive impedance, the input terminal 10a is connected to the resistor 14 through an emitter follower 60. Appropriate steps must be taken to prevent a preset 30 from occurring in the expander.
De versterker 26a is omkerend gemaakt door het uitgangssignaal aan de emitter te ontlenen in plaats van aan de collector van de tweede (PUP) transistor. Deze verandering brengt met zich mee het verplaatsen van de weerstand 62 35 met waarde 10 kohm (fig. 2) van de collector naar de emitter 8105775The amplifier 26a is inverted by deriving the output signal from the emitter instead of from the collector of the second (PUP) transistor. This change involves the displacement of the resistor 62 35 with value 10 kohm (fig. 2) from the collector to the emitter 8105775
• X• X
- 2k - (fig. 3) hetgeen automatisch een geschikte uitgangsimpedantie voor het aandrijven van de begrenzer oplevert. De veerstand 50 is daarom in fig. 3 achterwege gelaten.- 2k - (fig. 3) which automatically provides a suitable output impedance for driving the limiter. The spring position 50 is therefore omitted in Fig. 3.
Opgemerkt moet vorden dat het van belang is 5 bij het afstemmen van een compleet ruisonderdrukkingssysteem om even hoge signaalniveaus te hebben op de emitters van de transistoren 12 in zovel de compressor als de expander. Meet-aansluitpunten M aan deze emitters zijn in de tekening aangegeven.It should be noted that it is important in tuning a complete noise reduction system to have signal levels of the same emitters of transistors 12 in as much of the compressor as the expander. Measuring terminals M on these emitters are shown in the drawing.
10 Fig. k toont een voorkeursuitvoering van een keten om in de plaats te stellen van de keten tussen de punten A, B en C in fig. 2 en fig. 3. Wanneer de FET 2b is afgeknepen, is het tveede RC-netwerk 22 onwerkzaam en bepaalt het eerste RC-netwerk 20 in dat geval de responsie van de tveede veg. De 15 verbeterde keten combineert de fase-voordelen van het hebben van alleen een enkelvoudige RC-sectie in de toestand van rust met de 12 dB per octaaf-dempingseigenschappen van een tvee-sectie RC-filter bij de aanwezigheid van signaal.FIG. k shows a preferred embodiment of a circuit to substitute for the chain between points A, B and C in Fig. 2 and Fig. 3. When the FET 2b is pinched, the second RC network 22 is inoperative and determines the first RC network 20 in that case the response of the second veg. The improved circuit combines the phase benefits of having only a single RC section in the quiescent state with the 12 dB per octave attenuation properties of a TV section RC filter in the presence of signal.
In de verkelijke uitvoering vaarbij gebruik 20 wordt gemaakt van FET’s van het type MPF 10U, is de veerstand 36a met vaarde 39 kobm nodig om te zorgen voor een eindige toevoer-impedantie om in de FES naar binnen te werken. Op deze manier wordt de compressieverhouding bij alle frequenties en alle niveaus op een maximum van ongeveer 2 gehouden. De veer-25 stand 36a levert dezelfde compressieverhouding-begrenzings- functie in de verbeterde keten als de veerstand 36 in de keten volgens fig. 2 of fig. 3. Bovendien verschaft deze veerstand een laagfrequente veg voor het signaal.In the preferred embodiment utilizing MPF 10U type FETs, spring position 36a with 39 kobm is required to provide a finite supply impedance to act in the FES. In this way, the compression ratio at all frequencies and all levels is kept at a maximum of about 2. The spring position 36a provides the same compression ratio limiting function in the improved circuit as the spring position 36 in the chain of Fig. 2 or Fig. 3. In addition, this spring position provides a low frequency veg for the signal.
Bepaalde bijzonderheden van de schakeling in 30 de figuren 2, 3 en ^ zijn in de loop van de tijd ontwikkeld en meer moderne uitvoeringen van de schakeling zijn al gepubliceerd en in de stand van de techniek goed bekend. Gemakshalve wordt hier verwezen naar de specifieke schakeling in het Amerikaanse octrooischrift Re 28.^26.Certain details of the circuit in Figures 2, 3 and 3 have been developed over time and more modern embodiments of the circuit have already been published and are well known in the art. For the sake of convenience, reference is made here to the specific circuitry in U.S. Patent Re 28. 26.
35 Fig. 5 is een blokschema dat de belangrijk- 8105775 - 25 - ste elementen van de compressor in de figuren 2 en U laat zien. De combinerende keten 15 stelt voor de combinerende veerstanden Ik en 18 in de figuren 2 en 3.FIG. 5 is a block diagram showing the major elements of the compressor in FIGS. 2 and U. The combining chain 15 represents the combining spring positions Ik and 18 in Figures 2 and 3.
De variabele band-verking van het schuifband-5 toestel kan in fig. 6 vorden bestudeerd, velke figuur een echte registratie laat zien van een soldeertoon-responsie, verkregen uit de schakeling volgens fig. 2 met daarin opgenomen de schakeling volgens fig. h. De variabele band-verking is veergegeven door de eompressor-frequentieresponsie uit te zetten door middel 10 van een soldeertoon op een laag niveau (vaarvan het niveau onder de drempel van de compressor ligt) in de aanvezigheid van een signaal met een hoog niveau: de proeftoon vordt gedetecteerd aan de uitgang van de compressor met behulp van een spoorvolgend filter. Het signaal met hoog niveau laat de compressorschakeling 15 verkzaam zijn vaarbij de grafiek het effect laat zien op de omslag-frequentie van het filter.The variable band offset of the sliding band 5 device can be studied in FIG. 6, each figure showing a true recording of a solder tone response obtained from the circuit of FIG. 2 including the circuit of FIG. H. The variable band distance is given by turning off the eompressor frequency response by means of a low level solder tone (of which the level is below the compressor threshold) in the presence of a high level signal: the test tone is detected at the compressor output using a tracking filter. The high level signal allows the compressor circuit 15 to cool, the graph showing the effect on the filter sweep frequency.
In een schuifband-toestel volgens de uitvinding mag de amplitude van het sterke of dominerende signaal dat de schuifbandverking veroorzaakt, geen onmatige verschuiving ver-20 oorzaken, noch mag de aanvezigheid van andere signalen met een hoog niveau buiten de doorlaatband van de schuifband een onmatige verschuiving veroorzaken. Onmatige verschuiving betekent een verplaatsing van de omslagfrequentie van het variabele filter die verder gaat dan nodig om een schuifband-compressor-25 karakteristiek op te leveren die het opjagen van de dominante signalen boven een referentieniveau vermijdt. De absolute vaarde van het referentieniveau vordt door de ontverper van het systeem gekozen, maar ligt gevoonlijk een 10 dB onder de gevoonlijk gebezigde hoogste niveauvaarden.In a shear band device according to the invention, the amplitude of the strong or dominant signal that causes the shear band forking should not cause undue shifting, nor should the presence of other high level signals outside the bandwidth of the shearing band be undue shifting cause. Overdue means a displacement of the variable filter's crossover frequency that goes beyond what is necessary to provide a shear band compressor characteristic that avoids chasing the dominant signals above a reference level. The absolute value of the reference level is chosen by the devastator of the system, but is usually 10 dB below the normally used highest level values.
30 Fig. 7 toont een ander stel echte registra ties van soldeertoonkrommen voor het geval van een schuifband-compressorschakeling volgens een zelfde ontverp als die in fig. 2 (met de modificatie volgens fig. 4), maar met een laag niveau-versterking van 8 dB en een dooffrequentie van het filter 35 ten bedrage van 800 Hz. Het soldeertoonniveau ligt bij - l0 dB, 8105775 - 26 - beneden de drempel van de compressor. De krommen zijn opgenomen voor een signaal van 100 Hz bij - 20, - 10, 0, + 10 en + 20 dB, waarin 0 dB bet referentieniveau is.Ook is een kromme getekend voor het geval dat het 100 Hz signaal ontbreekt. De 5 registratie-krommen voor - 10, 0, + 10 en + 20 dB beginnen allqbij ongeveer 200 Hz. Dit is ook het geval voor fig. 8. In fig. 9 en fig. 10 zijn eveneens krommen getekend voor het geval dat het signaal ontbreekt.FIG. 7 shows another set of true records of solder tone curves for the case of a slider band compressor circuit according to the same design as that in FIG. 2 (with the modification of FIG. 4), but with a low level gain of 8 dB and a quench frequency of the filter 35 in the amount of 800 Hz. The solder tone level is - 10 dB, 8105775 - 26 - below the compressor threshold. The curves are recorded for a 100 Hz signal at - 20, - 10, 0, + 10 and + 20 dB, where 0 dB is the reference level, and a curve is drawn in case the 100 Hz signal is missing. The 5 recording curves for - 10, 0, + 10 and + 20 dB all start at approximately 200 Hz. This is also the case for Fig. 8. In Fig. 9 and Fig. 10 curves are also drawn in case the signal is missing.
Opnieuw verwijzend naar fig. 7 zou daar in 10 het ideale geval geen verschuiving bij een responsie op een signaal van 100 Hz mogen zijn omdat dit duidelijk buiten de door-laatband van de schakeling bij zijn laagste (doof-) frequentie ligt. Niettemin schuift bij het toenemen van het niveau van het signaal van 100 Hz de band naar boven. De krommen voor - 10, 0, 15 + 10 en + 20 dB behoeven niet verder te schuiven dan de kromme voor - 20 dB om iedere opjaging van het 100 Hz signaal van enige betekenis te vermijden. De onnodige verschuiving heeft twee effecten: a) een aanzienlijke ruisonderdrukkingswerking gaat' verloren (bij het afspelen) omdat er geen opjaging plaatsvindt 20 bij frequenties waar dit anders plaats kan vinden, en b) naar mate de amplitude van het 100 Hz signaal varieert kan het signalen bij hogere frequenties moduleren aangezien de schuifband onder zijn besturing varieert, hetgeen resulteert in een mogelijke onjuiste herstelling van het signaal door de expander in-25 dien de registratie of het transmissiekanaal een onregelmatige frequentie-responsie heeft in de buurt van 100 Hz.Referring again to FIG. 7, ideally there should be no shift in response to a 100 Hz signal because it is clearly outside the circuit's pass band at its lowest (quench) frequency. Nevertheless, as the level of the signal of 100 Hz increases, the band shifts upwards. The curves for - 10, 0, 15 + 10 and + 20 dB need not slide further than the curve for - 20 dB to avoid any significant boost of the 100 Hz signal. The unnecessary shift has two effects: a) a significant noise reduction effect is 'lost' (during playback) because there is no rushing at frequencies where it may otherwise occur, and b) as the amplitude of the 100 Hz signal varies, modulate signals at higher frequencies as the shift band varies under its control, resulting in a possible incorrect repair of the signal by the expander if the recording or transmission channel has an irregular frequency response in the vicinity of 100 Hz.
Fig. 8 toont een stel echte registraties van soldeertoonkrommen voor dezelfde schakeling, maar met toevoeging van de modulatiestuurschakeling als hierna wordt beschreven.Fig. 8 shows a set of true records of solder tone curves for the same circuit, but adding the modulation control circuit as described below.
30 Althans nagenoeg geen verschuiving treedt op voor dezelfde niveaus van het signaal van 100 Hz als in de situatie met fig.At least virtually no shift occurs for the same levels of the 100 Hz signal as in the situation of FIG.
7. De schuifband-compressor is praktisch imuun gemaakt voor sterke signalen buiten zijn doorlaatband. De schuifband-responsie is praktisch dezelfde als zijn responsie onder de drempelwaarde 35 bij het ontbreken van dominante signalen.7. The sliding band compressor is practically made immune to strong signals outside its passband. The sliding band response is practically the same as its response below the threshold value 35 in the absence of dominant signals.
8105775 - 27 -8105775 - 27 -
Het effect van de modulatiesturing voor schuif-bandcompressoren wordt verder toegelicht door de figuren 9 en 10 die eveneens echte registraties laten zien van soldeertoon-krommen die zijn opgenomen met dezelfde schakeling en hetzelfde 5 niveau van de soldeertoon als in de figuren 7 en 8. In dit geval is het effect van een dominant signaal hij 800 Hz, een frequentie binnen het gewenste aktieve gebied van de schakeling, voorgesteld. In het ideale geval is een verschuiving nodig om net zo ver te gaan dat het 800 Hz-signaal niet boven het referentie-niveau van 10 0 dB wordt opgejaagd. Aldus is in de responsie volgens fig. 9 zonder modulatie-sturing de verschuiving die wordt veroorzaakt door het signaal van 800 Hz op de niveaus van. - 10, 0, + 10 en + 20 dB onmatig. Fig. 10 laat de responsie zien van de schakeling met modulatie-sturing: de verschuiving bij en boven 0 dB 15 is aanzienlijk verminderd. Het effect is voor lage signaalniveaus progressief minder, maar het is in zekere mate waarneembaar bij het signaalniveau van - 10 dB.The effect of modulation control for sliding-belt compressors is further explained by Figures 9 and 10, which also show real recordings of solder curves recorded with the same circuit and the same level of solder tone as in Figures 7 and 8. In in this case, the effect of a dominant signal at 800 Hz, a frequency within the desired active region of the circuit, has been proposed. Ideally, a shift is necessary to go so far that the 800 Hz signal is not rushed above the 10 dB reference level. Thus, in the response of FIG. 9 without modulation control, the shift caused by the 800 Hz signal at the levels of. - 10, 0, + 10 and + 20 dB uneven. Fig. 10 shows the response of the modulation driven circuit: the shift at and above 0 dB 15 is significantly reduced. The effect is progressively less for low signal levels, but it is noticeable to some extent at the - 10 dB signal level.
Fig. 11 toont in het algemeen een voorkeursuitvoering van de modulatiesturing volgens de uitvinding, uit-20 gevoerd in een tweewegs-bi-lineaire schuifbandinrichting. De verwijzingscijfers zijn zoveel mogelijk dezelfde gehouden als in fig. 5 voor dezelfde en voor functioneel gelijkwaardige elementen. De soldeertoon-responsiekrommen van de figuren 7 tot en met 10 zijn opgenomen met een schuifbandinrichting als in 25 fig. 11 in algemene zin is weergegeven met de modulatiesturing- deelketenelementen in het met stippellijnen getekende blok 100 uit dec schakeling genomen voor de responsiekromme zonder modulatiesturing. Terwille van de uitleg is de schakeling volgens fig. 11 wat bijzonderheden betreft in hoofdzaak dezelfde als 30 die volgens de figuren 2 en k. De schakeling kan worden gemo dificeerd als hiervoor beschreven zonder de fundamentele werking van de modulatiesturing-deelketen te beinvloeden.Fig. 11 generally shows a preferred embodiment of the modulation control according to the invention, implemented in a two-way bi-linear sliding belt device. The reference numbers have been kept as much as possible as in Fig. 5 for the same and for functionally equivalent elements. The solder tone response curves of FIGS. 7 to 10 are recorded with a sliding tape device as shown generally in FIG. 11 with the modulation control sub-circuit elements in the dotted line block 100 taken from the circuit for the response curve without modulation control. For the sake of explanation, the circuit of FIG. 11 is substantially the same in detail as that of FIGS. 2 and k. The circuit can be modified as described above without affecting the fundamental operation of the modulation control sub-chain.
Zoals in fig. 11 is aangegeven ontleent de modulatiesturing-deelketen een gelijkspanningsstuursignaal aan 35 het ingangssignaal van de schakeling (of naar keuze aan het 8103775 -28-.As shown in FIG. 11, the modulation control sub-circuit derives a DC control signal from the input signal of the circuit (or optionally from 8103775-28-).
uitgangssignaal van de combinerende keten 15) en -wel door middel van een versterker 30' een gelijkrichter 31' en een af-vlakschakeling 32a'. Een potentiometer 102 is getekend om aan te geven dat het signaal uit de afvlaksehakeling 32a' een instel-5 bare versterking heeft. In de praktijk -wordt de versterking ge woonlijk te voren in het ontwerp ingesteld. Een combinerende keten 32 trekt het door de deelketen 100 geleverde signaal af van het hoofdstuursignaal dat wordt geleverd door middel van de versterker 30, de gelijkrichter 31 en de afvlakketen 32a.output signal of the combining circuit 15), by means of an amplifier 30 'a rectifier 31' and a smoothing circuit 32a '. A potentiometer 102 is shown to indicate that the signal from smoothing circuit 32a 'has adjustable gain. In practice, the amplification is usually preset in the design. A combining circuit 32 subtracts the signal supplied by the sub-circuit 100 from the main control signal supplied by the amplifier 30, the rectifier 31 and the smoothing circuit 32a.
10 De afvlakketen in fig. 11 is in twee trappen opgedeeld teneinde te sparen op de prijs van de componenten.The smoothing circuit in Fig. 11 is divided into two stages in order to save on the price of the components.
Aldus kunnen de blokken 32a en 32a' identiek zijn en elk bestaan uit slechts éên enkele RC-filtersectie, en kan het blok 32b dat het gecombineerde stuursignaal verder afvlakt, bestaan uit een 15 aanvullende RC-filtersectie.Thus, blocks 32a and 32a 'may be identical and each consist of only a single RC filter section, and block 32b further smoothing the combined control signal may consist of an additional RC filter section.
De signalen worden gelijkgericht (door gelijkrichter s 31 en 31') alvorens zij door de keten 33 worden gecombineerd teneinde de dubbelzinnigheid met het teken te vermijden die zou optreden indien wisselspanningssignalen werden gecom-20 bineerd en vervolgens gelijkgericht (dat wil zeggen dat er met wisselspanningssignalen twee mogelijke stabiele toestanden zouden zijn).The signals are rectified (by rectifier s 31 and 31 ') before they are combined by circuit 33 to avoid the ambiguity with the sign that would occur if AC voltage signals were combined and then rectified (ie with AC voltage signals two possible stable states would be).
De inrichting van de uitvoeringsvorm volgens fig. 11 levert aldus een referentieniveau voor het stabili-25 seren van het gelijkspanningsstuursignaal, een referentieniveau dat dynamisch verandert met het ingangssignaalniveau, waardoor een deel van de dynamische werking van het variabele filter wordt verschoven of overgezet naar een niveaugebied dat door het referentieniveau is bepaald. De inrichting functioneert om de 30 maximum amplitude van dominante signalen in de ruisonderdrukkings- nevenweg te houden in een constante verhouding tot het ingangssignaal bij hoge signaalniveaus. Het relatieve niveau afkomstig van de modulat'ie-sturingsdeelketen 100, wordt gekozen om de schuifwerking in responsie op signalen buiten de schuifband-35 doorlaat band tot een minimum terug te brengen.The arrangement of the embodiment of Figure 11 thus provides a reference level for stabilizing the DC control signal, a reference level that dynamically changes with the input signal level, shifting or transferring part of the dynamic operation of the variable filter to a level region determined by the reference level. The device functions to maintain the maximum amplitude of dominant signals in the noise suppression bypass in a constant relationship to the input signal at high signal levels. The relative level from the modulation control sub-circuit 100 is selected to minimize the sliding action in response to signals outside the sliding band 35 pass band.
8105775 - 29 -8105775 - 29 -
Ofschoon de uitvoering volgens fig. 11 effectief functioneert wanneer het ingangssignaal voor de modulatie-sturings-deelketen 100 wordt ontleend aan het brede band-ingangssignaal (of -uitgangssignaal), zijn andere schakelingen die een 5 meting van signaalniveaus aan het boveneind van de dynamiek- omvang opleveren, mogelijk. Bijvoorbeeld worden zelfs in zekere mate modulatie-sturingseffecten verkregen indien het ingangssignaal van de deelketen 100 wordt afgenomen van het uitgangssignaal van het banddoorlaatfilter 20. Ideaal gesproken wordt 10 in de versterkers 30 en 30’ vereffening benut om de totale modu- latiesturingseffecten optimaal te maken (sturing door doorlaat-bandcomponenten in tegenstelling tot door stopbandcomponenten), waarbij de gecombineerde frequentieresponsie-effecten van de filters 20, 22 en de vereffening die in de besturingsversterker 15 26 wordt toegepast, in rekening worden genomen.Although the embodiment of FIG. 11 functions effectively when the input signal for the modulation control sub-circuit 100 is derived from the wide band input (or output) signal, other circuits that include a measurement of signal levels at the upper end of the dynamics. size, possibly. For example, modulation control effects are obtained even to some extent if the input signal of the sub-circuit 100 is taken from the output signal of the band-pass filter 20. Ideally, 10 in amplifiers 30 and 30 'utilize equalization to optimize the overall modulation control effects ( control by passband components as opposed to stopband components), taking into account the combined frequency response effects of the filters 20, 22 and the equalization applied in the control amplifier 26.
Wanneer de uitvinding is uitgevoerd in serieel gekoppelde inrichtingen, zoals beschreven in het Belgische octrooischrift 889.^28, kan een enkele modulatiesturing-deel-keten worden gebruikt om aan elke trap een referentiesignaal te 20 leveren. Een dergelijke keten ontleent met voordeel zijn in gangssignaal aan het uitgangssignaal van de laatste compressor-trap wanneer de serieel geschakelde trappen zijn gerangschikt in de voorkeursvolgorde zodanig dat de eerste trap een drempel op het hoogste niveau heeft. Door het referentiesignaal aan het 25 uitgangssignaal te ontlenen ontvangen de lage niveau-trap of trappen het modulatiesturingseffect bij een lager signaalniveau en wordt daardoor de modulatiesturingswerking versterkt.When the invention has been implemented in serial coupled devices, such as described in Belgian patent 889. ^ 28, a single modulation control sub-circuit can be used to supply a reference signal to each stage. Such a circuit advantageously derives its input signal from the output signal of the last compressor stage when the series-connected stages are arranged in the preferred order such that the first stage has a threshold at the highest level. By deriving the reference signal from the output signal, the low level stage or stages receive the modulation control effect at a lower signal level and thereby enhance the modulation control effect.
Zoals hiervoor vermeld is het ook mogelijk modulatiesturing te verkrijgen van schuifbandketens met andere 30 middelen dan door een stuursignaalreferentie af te leiden uit het ingangssignaal (of uitgangssignaal). Een of meer stuursignalen kunnen worden afgeleid uit het uitgangssignaal van het variabele filter en zo begrensd dat resultaten worden verkregen die vergelijkbaar zijn met die worden verkregen met de onder-35 drukkingsvoorziening als in fig. 11 aangegeven: het wezenlijke 8103775 - 30 - resultaat is hetzelfde, namelijk het ongevoelig maken van de dynamische modificatiewerking van de keten voor signalen met hoog niveau "binnen de stophand. De figuren 12, 13 en zijn gericht op dergelijke uitvoeringen waarin begrenzing wordt 5 gebruikt.As mentioned above, it is also possible to obtain modulation control of sliding band chains by means other than by deriving a control signal reference from the input signal (or output signal). One or more control signals can be derived from the output of the variable filter and limited so as to obtain results comparable to those obtained with the blanking device as shown in FIG. 11: the essential 8103775-30 result is the same namely, desensitizing the dynamic modification operation of the circuit for high level signals "within the stop hand. FIGS. 12, 13 and are directed to such embodiments in which limiting is used.
In de uitvoering volgens fig. 12 is het stuursignaalopwekkende orgaan (blokken 30, 31 en 33 in. fig. 5) opgesplitst in drie wegen door middel van versterkers 30, 116 en 121)·, respectievelijk filters 110, 118 en 126, namelijk een 10 hoogfrequente weg, een middenfrequente weg en een laag frequente weg. Elke weg bevat een begrenzer (112, 120, 128) die een vooraf ingestelde drempel heeft. De begrenzers kunnen tegengesteld geschakelde diodes zijn, zoals de diodes 28 in fig. 2. Voor een hoogfrequente audio-compressor met een prestatie als in alge-15 mene zin in fig. 7 tot en met fig. 10 is weergegeven, kunnen de filterfrequenties bijvoorbeeld als volgt zijn: filter 126, 200 Hz laagdoorlaat; filter 118, 200 tot 800 Hz banddoorlaat; en filter 110, 800 Hz hoogdoorlaat. Het uitgangssignaal van elke begrenzer wordt gelijkgericht door gelijkrichters 11U, 122 en 130, gecom-20 bineerd (of geselecteerd op maximum waarde) en aangelegd aan het afvlaknetwerk 32. Anders kunnen de begrenzingsfuncties worden verkregen na gelijkrichting. In bedrijf worden de laagfrequente en middenfrequente bandbegrenzers ingesteld op het minimaal maken van het effect op verschuiving door signalen buiten de 25 doorlaatband. Weinig of geen begrenzing kan nodig zijn in de hoogfrequente weg en de door deze weg bewerkstelligde besturing kan worden versterkt door de versterker 30 te voorzien van een hoogfrequente aanjaging, zoals voorgesteld door blok 52.In the embodiment of FIG. 12, the control signal generating means (blocks 30, 31 and 33 in FIG. 5) is divided into three paths by amplifiers 30, 116 and 121), filters 110, 118 and 126, respectively, a 10 high-frequency road, a medium-frequency road and a low-frequency road. Each road contains a limiter (112, 120, 128) that has a preset threshold. The limiters can be oppositely connected diodes, such as the diodes 28 in FIG. 2. For a high-frequency audio compressor with a performance generally shown in FIGS. 7 to 10, the filter frequencies may be are as follows: filter 126, 200 Hz low pass; filter 118, 200 to 800 Hz band pass; and filter 110, 800 Hz high pass. The output of each limiter is rectified by rectifiers 11U, 122 and 130, combined (or selected at maximum value) and applied to the smoothing network 32. Otherwise, the limiting functions can be obtained after rectification. In operation, the low-frequency and medium-frequency bandlimitors are set to minimize the effect on shift by signals outside the pass band. Little or no limitation may be required in the high-frequency path and the control effected by this path can be enhanced by providing the amplifier 30 with a high-frequency boost, as represented by block 52.
Fig. 13 toont een andere met gesplitste wegen 30 uitgevoerde besturingsketen. In dit voorbeeld worden twee wegen gebruikt, een hoogfrequente weg en een laagfrequente weg. De hoogfrequente weg is in wezen dezelfde als in de uitvoering volgens fig. 12, behalve dan dat de begrenzer 112 is weggelaten.Fig. 13 shows another split path control circuit 30. In this example, two roads are used, a high-frequency road and a low-frequency road. The high-frequency path is essentially the same as in the embodiment of Fig. 12, except that the limiter 112 is omitted.
In de laagfrequente weg is een versterker 132 opgenomen die een 35 hoogfrequent dempingsnetwerk 13^ heeft. Het uitgangssignaal van 8105775 - 31 - de versterker -wordt aangeboden aan een laagdoorlaatfilter 136 en aan een begrenzer 138. De drempel van de begrenzer -wordt ingesteld samen met de verschillende filter- en versterkerfilter-eigenschappen om de grootste ongevoeligheid voor schuifbandstu-5 ring door stopbandsignalen te verkrijgen. De signalen in de twee wegen worden gelijkgericht door gelijkrichters 11 if, respectievelijk lifO, en gecombineerd aan de ingang tot de afvlakketen 32.In the low-frequency path, an amplifier 132 is included which has a high-frequency damping network 13 ^. The output of 8105775 - 31 - the amplifier - is applied to a low-pass filter 136 and to a limiter 138. The limiter threshold - is set together with the different filter and amplifier filter properties to achieve the greatest insensitivity to shear band control. obtain stopband signals. The signals in the two paths are rectified by rectifiers 11 if and lifO, respectively, and combined at the input to the smoothing circuit 32.
In fig. 14 is nog een vereenvoudigde uitvoering van de uitvoering in fig. 13 getekend. Het hoogdoorlaat-10 filter 110, het laagdoorlaatfilter 136 en het versterker/hoog- frequente dempingsnetwerk 13^ zijn weggelaten. Het hoogfrequente voorversterkingsnetwerk 52’ van versterker 30 is anders dan dat in het netwerk 52, namelijk zo dat de hoogfrequente aanjaging bij een hogere frequentie effectief wordt. Dus alleen de brede 15 bandweg bevattende versterker 132 draagt laagfrequente signalen (samen met hoogfrequente signalen). De drempel van de begrenzer 138 wordt ingesteld samen met de hoogfrequente aanjaageigen-schappen van het netwerk 52' teneinde het effect op de verschuiving door stopbandsignalen minimaal te maken.Fig. 14 shows a simplified embodiment of the embodiment in Fig. 13. The high-pass filter 110, the low-pass filter 136 and the amplifier / high-frequency attenuation network 13 are omitted. The high-frequency preamplification network 52 of amplifier 30 is different from that in network 52, in that the high-frequency boost at a higher frequency becomes effective. Thus, only the wide band path containing amplifier 132 carries low-frequency signals (along with high-frequency signals). The threshold of the limiter 138 is set in conjunction with the high frequency drive properties of the network 52 'to minimize the effect on shift by stopband signals.
20 ' Fig. 15 toont een uitvoeringsvorm met een êênwegsbesturingsketen die een frequenfcie-afhankelijke versterker 1 Ui bevat met een laagfrequent opjaagnetwerk 1^2, gevolgd door een begrenzer 1¼ en een versterker 146 met een hoogfrequent opjaagnetwerk 1 if-8. In bedrijf wordt eerst het laagfrequente 25 deel van het spectrum dat de neiging heeft ongewenste verschui ving te veroorzaken, eerst opgejaagd en vervolgens begrensd.20 'FIG. 15 shows an embodiment with a one-way control circuit containing a frequency dependent amplifier 1 Ui with a low-frequency boost network 1 ^ 2, followed by a limiter 1¼ and an amplifier 146 with a high-frequency boost network 1 if-8. In operation, the low-frequency portion of the spectrum that tends to cause unwanted shift is first driven and then limited.
De begrenzer 1UU is bij voorkeur syllabisch met zijn eigen teruggekoppelde versterker, gelijkrichter, afvlakketen en element met bestuurde versterking (zoals de blokken 276, 280, 282 en 30 270 in fig. 17). De versterker 1k6 die is voorzien van een hoog frequent opjaagnetwerk 1U8, herstelt alle hoogfrequente benadrukking vooraf die nodig kan zijn. Het uitgangssignaal van de versterker 1U6 wordt vervolgens gelijkgericht en afgevlakt door de blokken 114, respectievelijk 32. In deze eênwegsbesturings-35 keten worden de stopband-signaalcomponenten met een hoog niveau 8103775 ► < - 32 - bij de gelijkrichting in het punt 114 aanzienlijk verzwakt.The limiter 1UU is preferably syllabic with its own feedback amplifier, rectifier, smoothing circuit and controlled gain element (such as blocks 276, 280, 282 and 30 270 in Fig. 17). The amplifier 1k6, which is provided with a high-frequency boost network 1U8, restores any high-frequency emphasis that may be required. The output of amplifier 1U6 is then rectified and smoothed by blocks 114 and 32, respectively. In this one-way control circuit, the high level stopband signal components 8103775 ► <- 32 - are significantly attenuated at the point 114 rectification.
Yoor het gemak en voor de eenvoud zijn de schuifbanduitvoeringsvormen beschreven in verband met een bepaalde opzet van de schuifbandcompressor. De uitvinding is even-5 zeer van toepassing op expanders zonder enige wijziging in de tweede-weg-besturingsketens voor ruisonderdrukking die in de uitvoeringsvormen volgens de figuren 11 tot en met 14 zijn getoond. In ruisonderdrukkingssystemen die gebruik maken van compressoren en expanders, verdient het de voorkeur dat de modu-10 latiebesturingsuitvinding kan worden toegepast op de beide inrichtingen teneinde complementariteit te verzekeren. De uit-, vinding is evenzeer van toepassing op laagfrequente schuifband-ketens waarin de compressie- en de expansie-werking bedoeld is op te treden in het laagfrequente gebied.For convenience and simplicity, the sliding belt embodiments have been described in connection with a particular design of the sliding belt compressor. The invention is equally applicable to expanders without any change in the second-way noise reduction control circuits shown in the embodiments of Figures 11 to 14. In noise suppression systems using compressors and expanders, it is preferred that the modulation control invention be applied to both devices to ensure complementarity. The invention is equally applicable to low-frequency sliding band chains in which the compression and expansion action is intended to occur in the low-frequency range.
15 Fig. 16 toont een blokschema van een vaste band bi-lineaire compressor- en expander-opzet in tweewegsuit-voering. De fundamentele aspecten van het systeem zijn beschreven in de Amerikaanse oetrooischriften 3.846.719 en 3.903.485 en in Journal of the Audio Engineering Society, Vol.FIG. 16 shows a block diagram of a fixed band bi-linear compressor and expander design in two-way design. The fundamental aspects of the system are described in U.S. Pat. Nos. 3,846,719 and 3,903,485 and in Journal of the Audio Engineering Society, Vol.
20 15, no. 4, oktober 1967» blz. 383 - 388.20 15, no. 4, October 1967 »pp. 383-388.
In de bekende uitvoering volgens fig. 16 verschaffen de tweede-weg-netwerken 250 vier banden. De banden 1, 3 en 4 hebben gebruikelijke 12 dB/octaaf ingangsfliters: een laagdoorlaatfilter 252 bij 80 Hz aan de ingang van band 1, een 25 hoogdoorlaatfilter 254 bij 3 kHz aan de ingang van band 3 en een hoogdoorlaatfilter 256 bij 9 kHz aan de ingang van band 4.In the known embodiment of Figure 16, the second-way networks 250 provide four bands. Bands 1, 3, and 4 have conventional 12 dB / octave input flashes: a low-pass filter 252 at 80 Hz at the input of band 1, a high-pass filter 254 at 3 kHz at the input of band 3, and a high-pass filter 256 at 9 kHz at the entrance of band 4.
Elk van de filters wordt gevolgd door een isolerende trap 258 met een emitter-volger. Een band 2 heeft een frequentie-responsie die complementair is aan die van de banden 1 en 3. Een derge-30 lijke responsie wordt verkregen door (in de opteller 260) de uitgangssignalen van de emitter-volgers 258 in de banden 1 en 3 op te tellen en deze som af te trekken van het totale ingangssignaal (in een aftrekorgaan 262). Het uitgangssignaal van de emitter-volger 258 in elk van de banden en het uitgangssignaal 35 van het aftrekorgaan 262 worden aangeboden aan de respectieve- 8105775 - 33 - lijke begrenzers 26k en 26k1. De begrenzers 26k en 26k1 zijn identiek behalve dan dat de begrenzers 26k' in de banden 1 en 2 een tijdconstante hebben die tweemaal zo groot is als die in de banden 3 en U. De uitgangssignalen van de banden 1 tot en 5 met ^ worden gecombineerd met het signaal op de hoofdweg in een combinatie-orgaan 266. Het uitgangssignaal van de compressor wordt aangeboden aan een ruisinvoerend kanaal om te worden uitgezonden naar de complementaire expander waarin het uitgangssignaal van de identieke tweede-weg-netverken van het ingangssignaal 10 worden afgetrokken om zo de complementaire expansie-karakteris- tiek te verkrijgen.Each of the filters is followed by an isolating stage 258 with an emitter follower. A band 2 has a frequency response that is complementary to that of bands 1 and 3. Such a response is obtained by (in the adder 260) the output signals of the emitter followers 258 in bands 1 and 3 on to count and subtract this sum from the total input signal (in a subtractor 262). The output of the emitter follower 258 in each of the bands and the output of the subtractor 262 are applied to the respective limiters 26k and 26k1. The limiters 26k and 26k1 are identical except that the limiters 26k 'in bands 1 and 2 have a time constant twice that of bands 3 and U. The outputs of bands 1 to 5 are combined with ^ with the signal on the main road in a combination means 266. The output of the compressor is presented to a noise input channel to be sent to the complementary expander in which the output of the identical second-way mains networks is subtracted from the input signal 10 to thus obtaining the complementary expansion characteristic.
Fig. 17 toont verdere bijzonderheden van de begrenzers 26k en 26k1. Elk daarvan bevat een FET-verzwakker 270 die werkt in responsie op een stuursignaal. Het uitgangs-15 signaal van de verzwakker wordt versterkt door een signaalver- sterker 272 waarvan de versterking wordt ingesteld om de gewenste laag-niveau-signaalversterking te verkrijgen. De uitgangssignalen van alle banden worden gecombineerd met het hoofdsignaal op een zodanige wijze dat een laag-niveau-uitgangssig-20 naai vanuit de compressor wordt geleverd dat gelijkmatig 10 dB hoger ligt dan het ingangssignaal tot aan ongeveer 5 kHz, waarboven de toename van het niveau geleidelijk aan toeneemt tot 15 dB bij 15 kHz.Fig. 17 shows further details of the limiters 26k and 26k1. Each includes an FET attenuator 270 that operates in response to a control signal. The attenuator output is amplified by a signal amplifier 272 whose gain is adjusted to obtain the desired low-level signal gain. The output signals of all bands are combined with the main signal in such a way that a low-level output signal from the compressor is delivered that is uniformly 10 dB higher than the input signal up to about 5 kHz, above which the increase in level gradually increases to 15 dB at 15 kHz.
De FET-verzwakker wordt bestuurd door een 25 stuursignaal-hulpketen die een eompressie-drempel van U0 dB be neden het top-bedrijfsniveau verschaft. De besturingshulpketen omvat een stuursignaalversterker 276 die wordt gevolgd door een fase-splitser 278 die een tveefasige gelijkrichter 280 aandrijft. De verkregen gelijkspanning wordt aangelegd aan een 30 afVlaknetverk 282 waarvan het uitgangssignaal het stuursignaal is. Het netwerk 282 omvat een eerste RC-integrator, een emitter-volger en een RC-eind-integrator die met diodes zodanig samenwerken dat zowel de eerste integrator als de eind-integrator een niet-lineaire karakteristiek hebben die door de diodes wordt 35 verschaft. Snelle, grote veranderingen in de signaal-amplitude 8105775 - 3U - worden snel doorgelaten, terwijl kleine veranderingen langzaam worden doorgegeven. Deze dynamische afvlakwerking levert optimale resultaten met betrekking tot modulatie-effecten, laag-frequente vervorming en vervormingscomponenten die door het 5 stuursignaal worden opgewekt. De keten bereikt een snel her stel en een geringe signaalvervorming.The FET attenuator is controlled by a control signal auxiliary circuit which provides an e-compression threshold of U0 dB below the peak operating level. The control auxiliary circuit includes a control signal amplifier 276 which is followed by a phase splitter 278 which drives a phase-phase rectifier 280. The DC voltage obtained is applied to a smoothing power 282 whose output signal is the control signal. Network 282 includes a first RC integrator, an emitter follower, and an RC end integrator that interact with diodes such that both the first integrator and the end integrator have a nonlinear characteristic provided by the diodes. Rapid, large changes in the signal amplitude 8105775 - 3U - are passed quickly, while small changes are propagated slowly. This dynamic smoothing action provides optimum results with respect to modulation effects, low-frequency distortion and distortion components generated by the control signal. The chain achieves fast recovery and low signal distortion.
Fig. 18 toont een werkelijke registratie op een bladschrijver van een responsie-grafiek beneden de com-pressiedrempelwaarde van een vaste band-compressor met een 10 laag niveau-versterking van 8 dB en een doorlaatbandfilterfre- quentie van 800 Hz hoogdoorlaat. Binnen het aktieve frequentie-gebied van de inrichting (bepaald door de hoekfrequentie van 800 Hz) wordt een opjaging verkregen tot aan niveaus van ongeveer - 10 dB (ten opzichte van een 0 dB referentieniveau).Fig. 18 shows actual recording on a sheet writer of a response graph below the compression threshold of a fixed band compressor with a low level gain of 8 dB and a pass band filter frequency of 800 Hz high pass. Within the active frequency range of the device (determined by the angular frequency of 800 Hz), a boost is obtained up to levels of about -10 dB (relative to a 0 dB reference level).
15 Fig. 19 toont het effect op de compressie wan neer een hoogniveausignaal (+ 10 dB) bij 100 Hz aanwezig is, welke frequentie duidelijk onder de hoekfrequentie van 800 Hz van het filter ligt. Het sterke 100 Hz signaal in de stopband blokkeert de compressor effectief en verhindert iedere compres-. 20 sie binnen de doorlaatband. Het gevolg is dat de gewenste ruis onderdrukking in de doorlaatband achterwege blijft. Bovendien zal indien het 100 Hz signaal intermitterend is de compressie in de doorlaatband tot stand komen, respectievelijk verloren gaan met het besturende 100 Hz signaal hetgeen ruis-modulatie 25 en/of signaalmodulatie zal veroorzaken.FIG. 19 shows the effect on compression when a high level signal (+ 10 dB) is present at 100 Hz, which frequency is well below the angular frequency of 800 Hz of the filter. The strong 100 Hz signal in the stop band effectively blocks the compressor and prevents any compression. 20 sie within the passband. The result is that the desired noise suppression in the passband is omitted. In addition, if the 100 Hz signal is intermittent, the compression in the passband will be effected or lost with the controlling 100 Hz signal, which will cause noise modulation and / or signal modulation.
Fig. 20 toont het effect van de toevoeging van een modulatiesturingshulpketen zoals hierna beschreven aan een vaste bandschakeling. De compressie wordt hersteld in het doorlaatbandgebied zelfs bij het optreden van het sterke (+ 10 30 dB) signaal bij 100 Hz. De modulatiesturings-hulpketen maakt effectief de vaste bandketen ongevoelig voor het sterke stop-band-signaal.Fig. 20 shows the effect of adding a modulation control auxiliary circuit as described below to a fixed band circuit. Compression is restored in the pass band area even with the occurrence of the strong (+ 10 30 dB) signal at 100 Hz. The modulation control auxiliary circuit effectively desensitizes the fixed band circuit to the strong stop band signal.
Fig. 21 toont in. het algemeen de voorkeursuitvoering van de uitvinding zoals die wordt toegepast op éên 35 band van een vaste band bi-lineaire tweewegscompressor van de 8105775 - 35 - soort als is "beschreven in samenhang met fig. 16. Twee toevoegingen zijn aan de beschreven keten zijn gedaan teneinde modulatie-sturing te verkrijgen. Een modulatiesturing-hulpketen 198, die overeenkomst heeft met die in de schuifband-uitvoering 5 volgens fig. 11, is aanwezig en omvat een gelijkriehter 208' en een eerste afvlaktrap 210a’. De modulatiestaring kan naar keuze worden gevoed uit het uitgangssignaal van de compressor. De elementen 208, 208’ en 210a, 210a' kunnen identiek zijn (maar vel separaat). Het niveau van het modulatiesturingssignaal uit de 10 afvlakketen 210a* wordt ingesteld door een verzvakker 212 of door enig ander geschikt orgaan en wordt gecombineerd door middel van de keten 214 met tegengesteld teken met het stofband-gelijkspanningsbesturingssignaal uit de afvlakketen 210a. Bovendien wordt het uitgangssignaal van een FCA 204 en een 15 versterker 206 aangelegd aan een filter 216 dat bij voorkeur de zelfde hoekfrequentie heeft als het filter 202, ofschoon dit niet van wezenlijk belang is: de vergelijkende grafieken in de figuren 19 en 20 werden gemaakt met een eenvoudig 6 dB/octaaf laag doorlaatfilter 216 met een hoekfrequentie van 3 kHz. ïliette-20 min zou het filter 216 in het ideale geval een betrekkelijk steile afsnij-karakteristiek moeten hebben, bijvoorbeeld 12 dB of 18 dB per octaaf (respectievelijk met een twee- of drie-polig filter) met ongeveer dezelfde afsnij-frequentie als het filter 202. Het uitgangssignaal van het filter 216 wordt gelijk 25 gericht en afgevlakt door de blokken 218 en 220 om het doorlaat- bandbesturingssignaal te vormen. De afvlakking die door de blokken 210a, 210a' en 210" wordt verschaft, kan een voorlopige filter-trap zijn, gevolgd door een verdere afvlakking in de keten 210b. Het uitgangssignaal van het doorlaatbandfilterkanaal wordt aan-30 geboden aan een maximum-kiezer 222 die aan zijn andere ingang het uitgangssignaal van het combinatie-orgaan 214, het modulatie-bestuurde stopbandbesturingssignaal, ontvangt. In zijn eenvoudigste vorm omvat de maximum-kiezer twee diodes die het grootste van de twee ingangssignalen doorlaten: in meer geraffineer-35 de schakelingen wordt gebruik gemaakt van operationele verster- 8105775 - 36 - kers om zo de diode-spanningsverliezen te elimineren en de nauwkeurigheid te verhogen.Fig. 21 shows in. generally the preferred embodiment of the invention as applied to one belt of a fixed belt bi-linear two-way compressor of the 8105775-35 type as is described in connection with Fig. 16. Two additions have been made to the described circuit to obtain modulation control A modulation control auxiliary circuit 198, similar to that in the sliding belt embodiment 5 of Fig. 11, is provided and includes a straightener 208 'and a first smoothing stage 210a'. fed from the compressor output signal. Elements 208, 208 'and 210a, 210a' may be identical (but sheet separate). The level of modulation control signal from smoothing circuit 210a * is adjusted by an attenuator 212 or by any other suitable and is combined by the opposite sign circuit 214 with the dust band DC voltage control signal from the smoothing circuit 210a. output from an FCA 204 and an amplifier 206 applied to a filter 216 which preferably has the same angular frequency as the filter 202, although this is not essential: the comparative graphs in Figures 19 and 20 were made with a simple 6 dB / octave low pass filter 216 with an angular frequency of 3 kHz. After 20 minutes, the filter 216 should ideally have a relatively steep cutoff characteristic, for example 12dB or 18dB per octave (with a two- or three-pole filter, respectively) with approximately the same cutoff frequency as the filter. 202. The output of the filter 216 is rectified and smoothed by blocks 218 and 220 to form the passband control signal. The smoothing provided by blocks 210a, 210a 'and 210 "may be a preliminary filter stage followed by further smoothing in the circuit 210b. The output of the passband filter channel is presented to a maximum selector 222 which at its other input receives the output from the modulator 214, the modulation-controlled stopband control signal In its simplest form, the maximum selector comprises two diodes which transmit the greater of the two input signals: in more sophisticated circuits, the used operational amplifiers 8105775 - 36 - to eliminate diode voltage drops and increase accuracy.
In bedrijf zijn de signalen in de stopband onderworpen aan de werking van de hulpketen 198 indien er geen 5 dominante signalen zijn binnen de doorlaatband waar de compressie- werking wordt gewenst. Hoewel dus een sterk signaal, zoals dat van + 10 dB bij 100 Hz, een groot besturingssignaal laat opwekken door de blokken 208 en 210a (en 210b), wordt dat bestu-ringssignaal door het modulatiesturingshulpketensignaal zo tegen-10 gewerkt dat de versterking van de VCA 20k niet naar beneden wordt gedrukt om zo een verlies aan compressie in de doorlaat- band te veroorzaken. Indien in het niveaugebied van - 20 dB een signaal van 100 Hz optreedt wordt daarentegen de tegenwerkende actie aanzienlijk verkleind en bestuurt het stopbandbestu-15 ringssignaal in dat geval de werking van de compressor op de juiste manier telkens wanneer de signaalomstandigheden zodanig zijn dat het doorlaatbandbesturingssignaal de compressor niet bestuurt. Indien sterke signalen aanwezig zijn binnen de doorlaatband in het aktieve gebied, het uitgangssignaal van het 20 nauwe filterkanaal, zal de doorlaatbandbesturingsketen de maximum- kiezer besturen en de YCA gelegenheid geven dienovereenkomstig te reageren.In operation, the signals in the stopband are subject to the operation of the auxiliary circuit 198 if there are no dominant signals within the passband where the compression action is desired. Thus, although a strong signal, such as that of + 10 dB at 100 Hz, generates a large control signal by blocks 208 and 210a (and 210b), that control signal is counteracted by the modulation control auxiliary signal so that the gain of the VCA 20k is not pushed down to cause loss of compression in the passband. On the other hand, if a signal of 100 Hz occurs in the level range of -20 dB, the counteracting action is considerably reduced, and the stopband control signal in that case controls the operation of the compressor correctly each time the signal conditions are such that the passband control signal compressor does not control. If strong signals are present within the passband in the active region, the output of the narrow filter channel, the passband control circuit will control the maximum selector and allow the YCA to respond accordingly.
Het niveau van de modulatiesturingshulpketen ten opzichte van het ingangssignaal of het uitgangssignaal wordt 25 ingesteld om zo een dynamisch referentiesignaal (ten opzichte van het ingangssignaal) van voldoende niveau te verkrijgen om te resulteren in een aanzienlijke ongevoeligheid van de compressor-werking voor sterke signalen uit de doorlaatband.The level of the modulation control auxiliary circuit relative to the input signal or the output signal is adjusted so as to obtain a dynamic reference signal (relative to the input signal) of sufficient level to result in a significant insensitivity of the compressor operation to strong signals from the passband.
De opmerkingen die zijn gemaakt ten aanzien 30 van vereffende stuur- en modulatiesturingsversterkers in ver band met schuifbandketens zijn ook van toepassing op vaste band-uitvoeringsvormen. Aldus kunnen naar keuze filter-effenaars 22h en 226 worden ingebracht in de respectievelijke wegen naar de gelijkrichters 208' en 208. Echter zijn de mogelijkheden om op 35 voordelige wijze de ene frequentie-afhankelijke karakteristiek 8105775 - 37 - te laten werken tegen een andere in het geval van de vaste hand-uitvoeringen geringer dan met de schuifband: dit is dan ook de reden waarom een extra besturingsketen in het vaste bandgeval nodig is (drie ketens tegenover twee).The comments made with regard to equalizing control and modulation control amplifiers in sliding band chain applications also apply to fixed band embodiments. Thus, filter equalizers 22h and 226 may optionally be inserted into the respective paths to the rectifiers 208 'and 208. However, the possibilities of advantageously operating one frequency-dependent characteristic 8105775-37 against another are in the case of the fixed hand versions less than with the sliding belt: this is the reason why an extra control chain is required in the fixed belt case (three chains versus two).
5 Het is ook mogelijk modulatiesturing van vaste bandketens met andere middelen te verkrijgen dan het afleiden van een stuursignaalreferentie uit het ingangssignaal (of uitgangssignaal) van de compressor of expander. Een of meer stuursignalen kunnen worden ontleend aan het uitgangssignaal van het 10 bestuurbare element (verzwakker of VCA) en kunnen worden begrensd om zo resultaten te bereiken die overeenkomen met die worden verkregen door middel van de tegenwerkende uitvoering volgens fig. 21. Fig. 22 is gericht op zodanige begrenzende uitvoeringsvormen.It is also possible to obtain modulation control of fixed band chains by means other than deriving a control signal reference from the input signal (or output signal) of the compressor or expander. One or more control signals can be derived from the output of the controllable element (attenuator or VCA) and can be limited in order to achieve results corresponding to those obtained by means of the counteracting embodiment according to Fig. 21. Figs. 22 is directed to such limiting embodiments.
15 In de uitvoeringsvorm volgens fig. 22 is het stuursignaalopwekkende orgaan (blokken 276, 278, 280 en 282 in fig. 17) opgesplitst in twee wegen, één met een versterker 228, een steil afsnij-filter (als in de uitvoering volgens fig. 21) en een gelijkrichter 218, en de andere met een versterker 230, 20 een begrenzer 232 en een gelijkrichter 218'. De drempel van de begrenzer 232 die bijvoorbeeld kan bestaan uit tegengesteld geschakelde diodes) is zo gekozen dat de begrenzingswerking begint bij een betrekkelijk hoog niveau, namelijk bij ongeveer hetzelfde niveau waar het uitgangssignaal uit het combinatie-orgaan 25 2ïk dominant begint te worden in de uitvoering volgens fig. 21.In the embodiment of FIG. 22, the control signal generating means (blocks 276, 278, 280, and 282 in FIG. 17) is split into two paths, one with an amplifier 228, a steep cutoff filter (as in the embodiment of FIG. 21) and a rectifier 218, and the other with an amplifier 230, 20 a limiter 232 and a rectifier 218 '. The threshold of the limiter 232 which may consist of, for example, oppositely connected diodes) is chosen such that the limiting action begins at a relatively high level, namely at about the same level where the output signal from the combination member 25 becomes dominant in the embodiment. according to fig. 21.
De uitgangssignalen van de gelijkrichters 218 en 218’ kunnen worden gecombineerd en worden aangeboden aan een afvlakketen 210, waarvan het uitgangssignaal als het besturingssignaal wordt aangeboden aan de VCA 2Qk of waarvan de gelijkrichteruitgangs-30 signalen kunnen worden aangeboden aan (of kunnen dienen als) een maximum-kiezerketen (zoals het blok 222 in fig. 21) en zijn uitgangssignaal wordt aangeboden aan een afvlaknetwerk 210.The output signals of the rectifiers 218 and 218 'can be combined and applied to a smoothing circuit 210, the output signal of which is supplied as the control signal to the VCA 2Qk or the rectifier output signals of which can be applied to (or serve as) a maximum selector chain (such as block 222 in Fig. 21) and its output is applied to a smoothing network 210.
In bedrijf functioneert de uitvoering volgens fig. 22 op een overeenkomstige wijze als de uitvoering volgens 35 fig. 21.In operation, the embodiment according to Fig. 22 functions in a similar manner to the embodiment according to Fig. 21.
81057758105775
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/325,530 US4498055A (en) | 1981-09-10 | 1981-12-01 | Circuit arrangements for modifying dynamic range |
US32553081 | 1981-12-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8105775A true NL8105775A (en) | 1983-07-01 |
NL192860B NL192860B (en) | 1997-11-03 |
NL192860C NL192860C (en) | 1998-03-04 |
Family
ID=23268273
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8105775A NL192860C (en) | 1981-12-01 | 1981-12-22 | Circuit arrangement for modifying the dynamics magnitude of an input signal such as, for example, an audio signal. |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR900000483B1 (en) |
BE (1) | BE901906Q (en) |
CA (1) | CA1188996A (en) |
CH (1) | CH656996A5 (en) |
DE (1) | DE3151137A1 (en) |
DK (1) | DK575681A (en) |
ES (1) | ES8303848A1 (en) |
FR (1) | FR2517496B1 (en) |
GB (1) | GB2111355B (en) |
GR (1) | GR77317B (en) |
IE (1) | IE52495B1 (en) |
IT (1) | IT1140402B (en) |
LU (1) | LU83854A1 (en) |
NL (1) | NL192860C (en) |
SE (1) | SE449281B (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4922535A (en) * | 1986-03-03 | 1990-05-01 | Dolby Ray Milton | Transient control aspects of circuit arrangements for altering the dynamic range of audio signals |
CA1269138A (en) * | 1986-03-03 | 1990-05-15 | Ray Milton Dolby | Attenuator circuit employing bootstrapping |
JP2764205B2 (en) * | 1986-03-03 | 1998-06-11 | レ−・ミルトン・ドルビ | Bootstrap signal attenuation circuit |
GB2429779A (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-07 | Geo Kingsbury Machine Tools Lt | Testing components of drive trains |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1120541A (en) * | 1965-08-11 | 1968-07-17 | Dolby Ray Milton | Improvements in noise reduction systems |
BE753495A (en) * | 1969-07-21 | 1970-12-16 | Dolby Laboratories Inc | PERFECTIONED LIMITER FILTERS FOR NOISE MITIGATION SYSTEMS. ( |
FI57502C (en) * | 1971-04-06 | 1980-08-11 | Victor Company Of Japan | KOMPRESSIONS- OCH EXPANSIONSSYSTEM |
US4101849A (en) * | 1976-11-08 | 1978-07-18 | Dbx, Inc. | Adaptive filter |
BE889426A (en) * | 1980-06-30 | 1981-10-16 | Dolby Ray Milton | CIRCUIT FOR REDUCING THE EFFECTS OF OVERLOADING OF A SIGNAL RECORDING OR TRANSMISSION MEDIUM |
-
1981
- 1981-12-09 GB GB08137167A patent/GB2111355B/en not_active Expired
- 1981-12-11 CA CA000392068A patent/CA1188996A/en not_active Expired
- 1981-12-15 IE IE2951/81A patent/IE52495B1/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-15 SE SE8107495A patent/SE449281B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-19 KR KR1019810005016A patent/KR900000483B1/en active
- 1981-12-22 NL NL8105775A patent/NL192860C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-22 CH CH8223/81A patent/CH656996A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-12-23 DE DE19813151137 patent/DE3151137A1/en active Granted
- 1981-12-23 DK DK575681A patent/DK575681A/en not_active Application Discontinuation
- 1981-12-23 GR GR66897A patent/GR77317B/el unknown
- 1981-12-24 LU LU83854A patent/LU83854A1/en unknown
- 1981-12-28 FR FR8124314A patent/FR2517496B1/en not_active Expired
- 1981-12-29 ES ES508394A patent/ES8303848A1/en not_active Expired
- 1981-12-29 IT IT25877/81A patent/IT1140402B/en active
-
1985
- 1985-03-08 BE BE0/214626A patent/BE901906Q/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR900000483B1 (en) | 1990-01-30 |
ES508394A0 (en) | 1983-02-01 |
CA1188996A (en) | 1985-06-18 |
CH656996A5 (en) | 1986-07-31 |
BE901906Q (en) | 1985-07-01 |
NL192860C (en) | 1998-03-04 |
SE8107495L (en) | 1983-06-02 |
IE52495B1 (en) | 1987-11-25 |
GB2111355B (en) | 1985-02-13 |
IT1140402B (en) | 1986-09-24 |
GR77317B (en) | 1984-09-11 |
SE449281B (en) | 1987-04-13 |
LU83854A1 (en) | 1982-05-07 |
GB2111355A (en) | 1983-06-29 |
DE3151137C2 (en) | 1993-04-01 |
IE812951L (en) | 1983-06-01 |
ES8303848A1 (en) | 1983-02-01 |
KR830008462A (en) | 1983-11-18 |
DK575681A (en) | 1983-06-02 |
FR2517496A1 (en) | 1983-06-03 |
DE3151137A1 (en) | 1983-07-14 |
NL192860B (en) | 1997-11-03 |
IT8125877A0 (en) | 1981-12-29 |
FR2517496B1 (en) | 1985-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4322641A (en) | Noise reduction system | |
EP0041310B1 (en) | An electronic circuit for signal compression and expansion | |
EP0206746B1 (en) | Circuit arrangements for modifying dynamic range using series and parallel circuit techniques | |
US3678416A (en) | Dynamic noise filter having means for varying cutoff point | |
US4490691A (en) | Compressor-expander circuits and, circuit arrangements for modifying dynamic range, for suppressing mid-frequency modulation effects and for reducing media overload | |
US4922535A (en) | Transient control aspects of circuit arrangements for altering the dynamic range of audio signals | |
US4498055A (en) | Circuit arrangements for modifying dynamic range | |
US4498060A (en) | Circuit arrangements for modifying dynamic range using series arranged bi-linear circuits | |
NL8105775A (en) | LINKAGE FOR MODIFICATION OF THE DYNAMICS OF THE AUDIO AND OTHER SIGNALS. | |
NL8100351A (en) | SWITCH FOR NOISE REDUCTION. | |
US4250471A (en) | Circuit detector and compression-expansion networks utilizing same | |
KR950005176B1 (en) | Circuit arrangement for modifying dynamic range using variable combining technique | |
NL192905C (en) | Circuit arrangement for modifying the dynamics magnitude of input information signals. | |
NL192652C (en) | Circuit member for reducing medium overload effects in signal recording and signal transmission systems. | |
JP2764205B2 (en) | Bootstrap signal attenuation circuit | |
JPS6333807B2 (en) | ||
CA1219809A (en) | Audio compressors and expanders | |
NL8100412A (en) | SWITCH FOR NOISE REDUCTION. | |
JPS59138106A (en) | Noise reducing device | |
JPS6338888B2 (en) | ||
JPS6316052B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
BB | A search report has been drawn up | ||
BC | A request for examination has been filed | ||
V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Free format text: 20011222 |