NL8200321A

NL8200321A - SIGNAL EXPANSION DEVICE.

Info

Publication number: NL8200321A
Application number: NL8200321A
Authority: NL
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1981-01-29
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1982-08-16
Also published as: DK38682A; SE8200367L; SE8200367A0; AU544439B2; FR2498850A1; IT8125956A0; GB2094594B; AU7975882A; DE3202951C2; PT74105B; KR830009703A; DE3202951A1; GB2094594A; ES508964A0; PT74105A; ES8308457A1; IT1140449B

Description

£ % » i VO 2604£% i VO 2604

Titel: Signaal-expansie-inrichting.Title: Signal expansion device.

De uitvinding heeft betrekking op een signaal-expansie-inrichting en meer in het bijzonder op een expansie-inrichting voor het herstellen van het dynamische gebied van gecomprimeerde signalen of het vergroten van het effectieve dynamische gebied van niet-gecomprimeerde signalen, ' 5 en op een signaal-compressor om het dynamische gebied van niet-gecompri-meerde signalen te reduceren.The invention relates to a signal expansion device and more particularly to an expansion device for restoring the dynamic area of compressed signals or increasing the effective dynamic area of uncompressed signals, and signal compressor to reduce the dynamic range of uncompressed signals.

Het is bekend, dat men het dynamische gebied van een elektrisch signaal, dat over een baan of medium met een relatief beperkt dynamisch gebied wordt overgedragen, kan behouden door het signaal voor de 10 overdracht te comprimeren en daarna het signaal na de overdracht te expanderen. Voorbeelden van audio- ruisreductie-stelsels, waarbij gebruik wordt gemaakt van een dergelijke compressie-expansiemethode vindt men in de amerikaanse octrooischriften 3.732.371 en 4.220.429.It is known that the dynamic region of an electrical signal which is transmitted over a web or medium with a relatively limited dynamic region can be preserved by compressing the signal before the transfer and then expanding the signal after the transfer. Examples of audio noise reduction systems using such a compression expansion method are found in U.S. Pat. Nos. 3,732,371 and 4,220,429.

Het is verder bekend, dat men het schijnbare dynamische gebied van 15 elektrische signalen kan verbeteren door middel van een expansie- inrichting, zelfs wanneer de signalen van een niet-gecomprimeer.de vorm zijn. Voorbeelden van audio-expansie-inrichtingen voor dergelijke gevallen van "slechts weergeven" vindt men bij voorbeeld in het artikel "High-Fidelity Volume Expander" van N.C. Pickering in het 20 tijdschrift Audio Engineering van september 1947 en het amerikaanse octrooischrift 3.980.964.It is further known that the apparent dynamic range of electrical signals can be improved by an expander even when the signals are of uncompressed form. Examples of audio expander devices for such "display only" cases can be found, for example, in the article "High-Fidelity Volume Expander" by N.C. Pickering in the September 1947 magazine of Audio Engineering and U.S. Patent 3,980,964.

Een probleem, dat zich gewoonlijk voordoet bij expansie-inrichtingen (voor het hetzij gecomprimeerde, hetzij niet-gecomprimeerde signalen) heeft betrekking op het vermijden van ongewenste psycho-accoustische 25 effecten, die normaliter "pompen" of "ademen" worden genoemd. Dit probleem is bijzonder lastig, wanneer de amplitude van het te expanderen signaal plotseling verandert, zoals het geval is bij het signaal, dat representatief is voor een muzikaal crescendo, waarbij een plotselinge stoot in het volume optreedt. Teneinde een crescendo of overgangssignaal 30 volledig te expanderen, is het gebruikelijk in de expansie-inrichting besturingsketens toe te passen, die snel op overgangssignalen reageren, doch trager reageren op dynamisch langzaam veranderende signalen. In verband hiermede wordt bij expansie-inrichtingen in het algemeen gebruik 8200321 1 » -2- gemaakt van een .type adaptieve of niet-liniaire filtering om de expansie-karakteristiek onder verschillende dynamische omstandigheden van het te expanderen signaal te variëren.A problem commonly encountered with expansion devices (for either compressed or uncompressed signals) involves avoiding unwanted psycho-acoustic effects, which are normally referred to as "pumping" or "breathing". This problem is particularly troublesome when the amplitude of the signal to be expanded suddenly changes, as is the case with the signal representative of a musical crescendo in which a sudden surge in volume occurs. In order to fully expand a crescendo or transition signal 30, it is common to use control circuits in the expander that respond quickly to transition signals, but respond more slowly to dynamically slowly changing signals. In this regard, expansion devices in general use use a type of adaptive or nonlinear filtering to vary the expansion characteristic under different dynamic conditions of the signal to be expanded.

tt

Als een voorbeeld wordt bij de inrichting volgens het bovengenoemde 5 amerikaanse octrooischrift 4.220.429 het te expanderen ingangsignaal toegevoerd aan een detector, welke een stuurspanning levert, die als een functie van de ingangssignaal-omhulhnde variert. De stuurspanning wordt via de parallel-combinatie van eencLode en een eerste weerstand toegevoerd aan de besturingsklem van een versterkings-besturingsversterker 10 in de hoofdsignaalbaan. De besturingsklem is ook via een serie-verbinding van een tweede weerstand en een condensator geaard.As an example, in the apparatus of the aforementioned U.S. Patent 4,220,429, the input signal to be expanded is supplied to a detector providing a control voltage which varies as a function of the input signal envelope. The control voltage is applied to the control terminal of a gain control amplifier 10 in the main signal path via the parallel combination of a code and a first resistor. The control terminal is also grounded through a series connection of a second resistor and a capacitor.

Een dergelijke inrichting heeft een aantal gewenste eigenschappen.Such a device has a number of desirable properties.

" Zo wordt bij voorbeeld voor grote, ingangsignaal-overgangsverschijnselen de- diode in de doorlaatrichting voorgespannen, zodat de stuurspanning."For example, for large input signal transition phenomena, the diode is biased in the forward direction, so that the control voltage.

15 in wezen momentaan aan de versterker-besturingsklem wordt toegevoerd, waardoor een onmiddellijkeexpansie van het ingangsignaal door de versterker mogelijk wordt gemaakt. Het wordt belet, dat de condensator, die normaliter de stuurspanning afvlakt, gedurende korte overgangsverschijnselen te sterk wordt geladen in verband met de aanwezigheid van de 20 tweede weerstand. Dientengevolge keert de versterking van de versterker snel naar de voorafgaande waarde daarvan terug na een korte overgang-signaaltoestand. Een verder kenmerk is, dat de condensator en de twee weerstanden een programma-niveau-afhankelijke vrijgeefketen vormen. Wanneer het overgangsverschijnsel ophoudt en de detector-uitgangspanning 25 afneemt, wordt de diode in de keerrichting voorgespannen en wordt de condensator over de weerstanden tot de geldende waarde van het programma-niveau ontladen.15 is applied essentially instantaneously to the amplifier control terminal, allowing an immediate expansion of the input signal by the amplifier. It is prevented that the capacitor, which normally smooths the control voltage, is overcharged during short transient phenomena due to the presence of the second resistor. As a result, the gain of the amplifier quickly returns to its previous value after a short transition signal state. A further feature is that the capacitor and the two resistors form a program level dependent enable circuit. When the transition phenomenon ceases and the detector output voltage 25 decreases, the diode is reverse biased and the capacitor across the resistors is discharged to the current program level value.

Het is onderkend, dat er drie gebieden voor verbetering in expansie-inrichtingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van adaptieve filters van 3Q het bovenbeschreven type, zijn. Deze gebieden zijn: (1) een reductie van de stuursignaalrimpel, (2) programma-niveau-afhankelijke vrijgeef-tijd; en (3) overgangseffecten, die door een snelle programma-niveau-reductie wordengeïnduceerd. Men verkrijgt een verbetering in deze gebieden door de omhullende van een te expanderen ingangsignaal te detecteren en het 35 uitgangsignaal van de omhullende-detector als een versterkings-besturings 8200321 * * -3- signaal toe te voeren aan een inrichting met variabele versterking, die het ingangsignaal expandeert. Het stuursignaal wordt toegevoerd via een adaptief filter, dat een laag-doorlaatfilter omvat voor het verschaffen van een afgevlakt stuursignaal, dat in wezen rimpelvrij is, 5 en een analoge poort. De poort voert het grootste gedeelte van het afgevlakte signaal of een verder signaal toe aan de inrichting met variabele versterking, waarbij het verdere signaal gelijk is aan het detector-uitgangsignaal verminderd met een constante.It has been recognized that there are three areas for improvement in expansion devices using 3Q adaptive filters of the type described above. These areas are: (1) a reduction in the control signal ripple, (2) program level dependent release time; and (3) transition effects, which are induced by a rapid program level reduction. An improvement in these areas is obtained by detecting the envelope of an expandable input signal and feeding the output signal of the envelope detector as a gain control 8200321 * * -3 signal to a variable gain device which input signal expands. The control signal is supplied through an adaptive filter, which includes a low-pass filter to provide a smoothed control signal, which is substantially ripple-free, and an analog port. The gate supplies most of the smoothed signal or a further signal to the variable gain device, the further signal being equal to the detector output signal less a constant.

. Het is verder gebleken, dat een verbetering in ten minste twee 10 gebieden kan worden gerealiseerd, n.1. (1) een verdere reductie van de stuursignaalrimpel; en (2) een tot een mininum terugbrengen van bepaalde parasitaire koppeleffecten.. It has further been found that an improvement can be achieved in at least two areas, n.1. (1) a further reduction of the control signal ripple; and (2) minimizing certain parasitic coupling effects.

Een signaalexpansie-inrichting volgens de uitvinding omvat ingangs-organen voor het ontvangen van een te expanderen ingangsignaal, detec-15 tororganen, die in responsie op het ingangsignaal en eerste stuursignaal opwekken, waarvan de amplitude varieert als een functie van de omhullende van het ingangsignaal,.' en organen met variabele versterking. De organen met variabele versterking bezitten.een eerste ingang, welke bestemd is voor het ontvangen van hetingangsignaal, een tweede ingang voor het · 20 ontvangen van een expansie besturingsignaal en een uitgang voor het leveren van een geexpandeerd uitgangsignaal. adaptieve filterorganen, die op het eerste stuursignaal reageren, wekken het expansie-stuursignaal op en voeren dit aan de tweede ingang van de organen met variabele versterking toe. De adaptieve filterorganen omvatten laag-doorlaatfilter-25 organen met een condensator en stroombronorganen, waarbij de stroombron-organen in responsie op het door de detectororganen opgewekte stuursignaal een laadstroom aan de condensator toevoeren, welke evenredig is met een potentiaal-verschil, V^-V^, waarbij een spanning is, die evenredig is met het stuursignaal, en een spanning is, die in de condensator is 30 opgeslagen ten gevolge van het laden daarvan en welke spanning onafhankelijk is van de momentane waarde van de laadstroom. Het adaptieve filter omvat voorts analoge poortorganen om het grootste gedeelte van de tweede spanning, , of een derde spanning, V^, aan de tweede ingang van de versterkingsbesturingsorganen toe te voeren. Bij een bepaalde 35 uitvoeringsvorm is de spanning gelijk aan een potentiaal-verschil V^-K, waarbij K een constante is. Bij een andere uitvoeringsvorm is de 8200321 «j * -4- spanning gelijk aan een potentiaal-verschil V^-K^-K^, waarbij en constanten zijn. Verder omvatten bij de verdere uitvoerings vorm de analoge poort-organen een eerste stroombaan voor het vergroten van de aan de condensator toegevoerde stroom wanneer de spanning 5 groter is dan + Kl' en een tweec^e stroombaan voor het vergroten van de stroom, welke aan de condensator wordt toegevoerd, wanneer de spanning groter is dan V^ + +^.A signal expander according to the invention comprises input means for receiving an expandable input signal, detector means which generate in response to the input signal and first control signal, the amplitude of which varies as a function of the envelope of the input signal, . " and variable gain organs. The variable gain members have a first input for receiving the input signal, a second input for receiving an expansion control signal and an output for supplying an expanded output signal. adaptive filter means responsive to the first control signal generates the expansion control signal and supplies it to the second input of the variable gain means. The adaptive filter means includes low-pass filter means with a capacitor and current source means, the current source means in response to the control signal generated by the detector means supplying a charging current proportional to a potential difference, V ^ -V where voltage is proportional to the control signal and is a voltage stored in the capacitor as a result of its charging and which voltage is independent of the instantaneous value of the charging current. The adaptive filter further includes analog gate members for supplying most of the second voltage, or a third voltage, V ^, to the second input of the gain controllers. In a particular embodiment, the voltage is equal to a potential difference V ^ -K, where K is a constant. In another embodiment, the 8200321 j * -4 voltage is equal to a potential difference V ^ -K ^ -K ^, where and are constants. Furthermore, in the further embodiment, the analog gate members comprise a first current path for increasing the current fed to the capacitor when the voltage is greater than + K1 and a second current path for increasing the current. the capacitor is supplied when the voltage is greater than V ^ + + ^.

De. signaalexpansie-inrichting volgens de uitvinding kan worden gebruikt om een complementaire compressie-karakteristiek mee.;te delen 10 aan een ingangsignaal en wel door het ingangsignaal toe te voeren aan de niet-inverterende ingangsklem van de versterker en het (gecomprimeer- : de) uitgangsignaal, dat door de versterker wordt opgewekt, via de expansie- inrichting aan de inverterende ingangsklem daarvan toe te voeren.The. signal expander according to the invention can be used to communicate a complementary compression characteristic to an input signal by supplying the input signal to the non-inverting input terminal of the amplifier and the (compressed) output signal. which is generated by the amplifier, to be supplied via the expansion device to its inverting input terminal.

Meer in het bijzonder omvat een signaal-compressor volgens de 15 uitvinding versterker-organen met een niet-inverterende ingangsklem voor het opnemen van een te comprimeren ingangsignaal, een uitgangsklem voor het leveren van een gecomprimeerd uitgangsignaal en een inverterende ingangsklem voor het opnemen van een terugkoppelsignaal, dat geleverd wordt via een terugkoppelbaan, die zich uitstrekt tussen de inverterende 20 ingangsklem en de uitgangsklem van de versterker. De terugkoppelbaan omvat detectororganen, die in responsie op het gecomprimeerde uitgangsignaal een gedetecteerd signaal opwekken, waarvan de amplitude als een functie van de omhullende van het gecomprimeerde uitgangsignaal varieert. Van organen met variabele versterking is een eerste ingangs-25 klem bestemd voor het ontvangen van het gecomprimeerde uitgangsignaal, een tweede ingangsklem voor het ontvangen van een compressie-besturings- . signaal en een uitgangsklem voor het opwekken van het terugkoppelsignaal en het toevoeren hiervan aan de inverterende ingangsklem van de versterkerorganen. Adaptieve filterorganen wekken, in responsie op 30 het gedetecteerde signaal het compressie-besturingsignaal op en voeren dit aan de tweede ingangsklem va n de variabele versterkingsorganen toe.More specifically, a signal compressor according to the invention comprises amplifier means with a non-inverting input terminal for recording an input signal to be compressed, an output terminal for supplying a compressed output signal and an inverting input terminal for recording a feedback signal , which is supplied via a feedback path extending between the inverting input terminal and the output terminal of the amplifier. The feedback path includes detector means which, in response to the compressed output, generate a detected signal, the amplitude of which varies as a function of the envelope of the compressed output. Of variable gain members, a first input terminal is for receiving the compressed output, a second input terminal for receiving a compression control. signal and an output terminal for generating the feedback signal and supplying it to the inverting input terminal of the amplifier members. In response to the detected signal, adaptive filter members generate the compression control signal and apply it to the second input terminal of the variable amplifiers.

De adaptieve filterorganen omvatten laag-doorlaatfilter-organen met een condensator en stroombronorganen, waarbij de stroombronorganen in responsie op het door de detectororganen opgewekte gedetecteerde signaal 35 een laadstroom aan de condensator toevoeren, welke evenredig is met een potentiaal-verschil, - V^, waarbij een spanning is, die evenredig 8200321 * 6.The adaptive filter means includes low-pass filter means having a capacitor and current source means, the current source means in response to the detected signal generated by the detector means applying a charging current proportional to a potential difference, VV V, is a voltage proportional to 8200321 * 6.

' -Β ίε met het gedecteerde signaal, en een spanning is, die in de condensator is opgeslagen ten gevolge van de laadstroom daarvan en welke spanning onafhankelijk is van de momentane waarde van de laadstroom. Analoge poortorganen voeren de grootste van de tweede spanning, , 5 of een derde spanning, , aan de tweede ingangsklem van de variabele versterkingsorganen toe, waarbij de spanning gelijk is aan .een potentiaal-verschil V^-K, waarbij K een '.constante is.-Β ίε with the detected signal, and is a voltage stored in the capacitor due to its charging current and which voltage is independent of the instantaneous value of the charging current. Analogue gate members apply the greater of the second voltage, 5 or a third voltage, to the second input terminal of the variable amplifiers, the voltage being equal to a potential difference V-K, K being a constant is.

De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ~ verwijzing naar de tekening. Daarbij toont: 10 fig. 1 een blokschema,gedeeltelijk in schematische vorm, van een signaal expansie-inrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een andere uitvoeringsvorm van een gedeelte·van de inrichting volgens fig. 1; en fig. 3 een blokschema, gedeeltelijk in schematische vorm, van een ' 15 signaalcompressor volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing. In these drawings: Fig. 1 shows a block diagram, partly in schematic form, of a signal expansion device according to the invention; fig. 2 another embodiment of a part of the device according to fig. 1; and FIG. 3 is a block diagram, partly in schematic form, of a signal compressor according to the invention.

De expansie-inrichting volgens fig. 1 is een lettergreep-expansie-inrichting met een enkele band en een enkel kanaal. Het is duidelijk, dat,zoals later zal worden besproken, de uitvinding ook van toepassing is op. expansie-inrichtingen met een aantal banden en expansie-inrichtin-20 gen met een aantal kanalen (b.v. stereofone of quadrofone expansie-inrichtingenl.Bij wijze van voorbeeld zal worden aangenomen, dat het te expanderen signaal een audiosignaal is,ofschoon signalen in andere frequentiebanden (b.v. infrasoon, supersoon, video, KF, enz.) ook kunnen worden geëxpandeerd door een geschikte keuze van de ontwerp-parameters 25 van de expansie-inrichting (b.v. weerstandswaarden, capaciteitswaarden, diodetypen, detector— en versterkertypen, enz} voor het verkrijgen van een conformiteit aan de gewenste ingangsignaal-frequentieband.The expander of FIG. 1 is a single band, single channel syllable expander. It is clear that, as will be discussed later, the invention also applies to. multiband expansion devices and multichannel expansion devices (eg, stereophonic or quadrophonic expansion devices). By way of example, it will be assumed that the signal to be expanded is an audio signal, although signals in other frequency bands ( eg infrasonic, superson, video, KF, etc.) can also be expanded by a suitable choice of the design parameters of the expander (eg resistance values, capacitance values, diode types, detector and amplifier types, etc} to obtain a conformity to the desired input signal frequency band.

De expansie-inrichting omvat een ingangsklem 10 voor het ontvangen van een ingangsignaal S^, dat moet worden geëxpandeerd, en een uitgangs-30 klem 12 voor het leveren van een geëxpandeerd uitgangssignaal S^. De ingangsklem 10 is met de uitgangsklem 12 gekoppeld via een variabele versterkingsinrichting 14 met een eerste ingangsklem 16, welke met de klem 10 is gekoppeld voor het ontvangen van het te expanderen signaal S1, een tweede ingangsklem 18 voor het ontvangen van een expansiebestu-35 ringssignaal en een uitgangsklem 20 om het geexpandeerde uitgangsig- 8200321 -6- naal aan de uitgangsklem 12 toe te voeren.The expander includes an input terminal 10 for receiving an input signal S ^ to be expanded, and an output terminal 12 for supplying an expanded output S ^. The input terminal 10 is coupled to the output terminal 12 through a variable gain device 14 with a first input terminal 16 coupled to the terminal 10 for receiving the expandable signal S1, a second input terminal 18 for receiving an expansion control signal and an output terminal 20 for supplying the expanded output signal to the output terminal 12.

De variabele versterkingsinrichting 14 kan van het dempings- of versterkingstype zijn, welke beide typen bekend zijn en dienen om het niveau van het te expanderen signaal overeenkomstig de waarde van het 5 expansie-besturingssignaal te regelen. Zo kan een variabele versterkingsinrichting van het dempingstype zijn opgebouwd door een weerstand tussen de klemmen 16 en 20 aan te brengen, de klem 20 met een geschikte referentie- spanningsbron (b.v. aarde) te koppelen via de geleidingsbaan van een veldeffect-transistor en het stuursignaal'^ aan de poort-electrode 10 van de transistor toe te voeren. Een dergelijke betrekkelijk eenvoudige variabele versterkingsinrichting kan een relatief beperkt versterkings-of niveaubesturingsgebied bezitten.Bij toepassingen van expansie-inrichtingen, waarbij een betrekkelijk uitgestrekt signaalexpansiegebied gewenst is, verdient het de voorkeur, dat de inrichting 14 van het 15 versterkertype met regelbare versterking is,zoals b.v. een operationele transconductantie-versterker of een analoge precisiesignaalr.vermenig-vuldiger. Dergelijke inrichtingen zijn bekend en hierbij wordt in het algemeen gewezen op het artikel "Linear ICs” van D. Ranada, gepubliceerd in het tijdschrift EDN van 20 augustus 1979,waarin men een technische 2Q bespreking van versterkers met variabele versterking vindt.The variable gain device 14 can be of the attenuation or gain type, both of which are known and serve to control the level of the signal to be expanded according to the value of the expansion control signal. For example, a damping type variable gain device may be constructed by applying a resistor between terminals 16 and 20, coupling terminal 20 to a suitable reference voltage source (eg ground) through the conductor path of a field effect transistor and the control signal. to the gate electrode 10 of the transistor. Such a relatively simple variable gain device may have a relatively limited gain or level control range. In expander applications where a relatively extensive signal expansion range is desired, it is preferred that the amplifier type 14 be of adjustable gain type, such as e.g. an operational transconductance amplifier or an analog precision signal multiplier. Such devices are known, and reference is generally made to the article "Linear ICs" by D. Ranada, published in the journal EDN of August 20, 1979, which contains a technical 2Q discussion of variable gain amplifiers.

Het expansie-besturingssignaal wordt initieel door detector 30 geleverd en via een adaptief filter 40 aan de besturingsklem 18 van de variabele versterkingsinrichting 14 toegevoerd. Van de detector 30 is een ingangsklem 32 via geleider 34 met de klem 10 gekoppeld en is de 25 uitgangsklem 36 met de ingangsklem 42 vanuit filter 40 gekoppeld-De detector 30 dient voor het gelijkrichten van het ingangsignaal teneinde op de klem 36 een uitgangsignaal te verkrijgen, dat als een functie van de omhullende of amplitude van het ingangsignaal S varieert. Volgens de uitvinding kan de detector 30 van het gemiddelde-, piek- of 3Q effectieve responsietype zijn, welke typei alle bekend zijn.The expansion control signal is initially supplied by detector 30 and supplied through an adaptive filter 40 to the control terminal 18 of the variable gain device 14. The detector 30 has an input terminal 32 coupled to conductor 10 via conductor 34 and the output terminal 36 is coupled to the input terminal 42 from filter 40. The detector 30 serves to rectify the input signal in order to obtain an output signal on terminal 36 , which varies as a function of the envelope or amplitude of the input signal S. According to the invention, detector 30 can be of the mean, peak or 3Q effective response type, all of which are known.

Wanneer het te expanderen signaal een audio-frequentsignaal is, is het gewenst, dat de detector 30 in de ingang daarvan een hoog-doorlaat-filter omvat om laag-frequente ruiscomponenten te elimineren. Een geschikte afsnij frequentie is van de orde van 500 Hz of misschien iets 35 hoger. Bij expansie-inrichtingen met een aantal banden (b.v. expansie-inrichtingen waarin het signaal in een aantal individuele frequentie- 8200321When the signal to be expanded is an audio frequency signal, it is desirable that detector 30 include a high-pass filter in its input to eliminate low-frequency noise components. A suitable cutoff frequency is of the order of 500 Hz or perhaps slightly higher. In multi-band expansion devices (e.g. expansion devices in which the signal is in a number of individual frequencies)

ψ Vψ Q

-7- banden wordt gesplitst) is het gewenst, dat elke detector een ingangs-filter omvat, waarvan de band beter overeenkomt met of misschien iets kleiner is dan de frequentieband van de variabele versterkingsinrichting, die door de detector wordt bestuurd.Bands are split), it is desirable that each detector include an input filter, the band of which corresponds better or perhaps slightly smaller than the frequency band of the variable gain device controlled by the detector.

5 Het adaptieve filter 40 voert het door de detector 30 opgewekte uitgangsignaal toe aan de tweede ingangsklem 18 van de variabele versterkingsinrichting 14 en modifieert de dynamische karakteristieken van het signaal op-verschillende wijzen, teneinde het signaalrimpelgehalte te reduceren, de overgangssignaal-hersteltijd te reduceren en stapsgewijze 10 veranderingen in het signaal, welke worden geïnduceerd door betrekkelijk kleine doch snelle reducties in het ingangssignaal, volledig te elimineren.The adaptive filter 40 applies the output signal generated by the detector 30 to the second input terminal 18 of the variable gain device 14 and modifies the dynamic characteristics of the signal in various ways, in order to reduce the signal ripple content, reduce the transition signal recovery time, and stepwise eliminating changes in the signal induced by relatively small but rapid reductions in the input signal.

Het filter 40 omvat twee hoofdelementen, n.1. een laag-doorlaatfil-ter en een analoge signaalpoortketen. Het laag-doorlaatfilter omvat 15 een condensator 50 en een stroombron, voorzien van een weerstand 52 een een spanningsvolgversterker 54. Van de versterker 54 is de niet-inverterende ingangsklem 56 verbonden met de ingaxgëclem 42 van het adaptieve filter en is de inverterende ingangsklem 58 verbonden met een ketenknooppunt 60 en met de uitgangsklem van de versterker. Zoals bekend, 2Q bezit een op déze wijze verbonden differentiaal-versterker in wezen een versterking van de eenheid zonder inversie, een betrekelijk grote ing gangsimpedantie (waardoor praktisch geen belasting voor de uitgang van de detector 30 wordt verschaft) en een zeer kleine uitgangsimpedantie (in verband met de in wezen aan 100% gelijk zijnde negatieve terugkop-25 peling). Derhalve is de spanning in het knooppunt 60 in hoofdzaak gelijk aan de door de detector 30 opgewekte uitgangspanning en onafhan-. kelijk van eventuele belastingseffecten van met het knooppunt 60 verbonden elementen.The filter 40 includes two main elements, n.1. a low-pass filter and an analog signal gate chain. The low-pass filter comprises a capacitor 50 and a current source, provided with a resistor 52 and a voltage follower amplifier 54. Of the amplifier 54, the non-inverting input terminal 56 is connected to the input terminal 42 of the adaptive filter and the inverting input terminal 58 is connected with a chain node 60 and with the output terminal of the amplifier. As is known, 2Q, a differential amplifier connected in this manner essentially has a gain of the unit without inversion, a relatively large input impedance (which provides practically no load for the output of detector 30), and a very small output impedance (in related to the essentially 100% equal negative feedback). Therefore, the voltage at the node 60 is substantially equal to the output voltage generated by the detector 30 and is independent. knowing any tax effects of elements connected to node 60.

Voor audia-signaalexpansie-doeleinden is een betrekkelijk goedkope 30 operationele versterker, die geschikt is om als de versterker 54 te worden gebruikt, de gelntergreerde inwendig gecompenseerde operationele versterker van het type 741. GeIntefgreerde ketens, welke vier van dergelijke versterkers op een halfgeleiderplaatje bezitten, zijn eveneens verkrijgbaar en verdienen de voorkeur aangezien de extra versterkers 35 in de detector als precisie-gelijkrichters en in het filter (waarbij twee versterkers worden toegepast] kunnen worden gebruikt. Voordelen 8200321 -8- i t van het gebruik van dergelijke "quad" geïntegreerde operationele versterkerketens zijn gereduceerde kosten, verbeterde betrouwbaarheid (in verband met het kleinere aantal vereiste onderlinge verbindingen) en een tot een minimum terugbrengen van de ruimte op het ketenpaneel.For audio signal expansion purposes, a relatively inexpensive operational amplifier suitable for use as the amplifier 54 is the 741 integrated internally compensated operational amplifier. Integrated circuits having four such amplifiers on a semiconductor wafer, are also available and preferred as the additional amplifiers 35 in the detector can be used as precision rectifiers and in the filter (using two amplifiers) Advantages 8200321 -8-It of using such "quad" integrated operational amplifier chains are reduced cost, improved reliability (due to the smaller number of interconnections required) and minimizing space on the chain panel.

5 De rest van het laag-doorlaatfiltergedeelte van het adaptieve filter 40 omvat een knooppunt 62, dat., via een weerstand 52 met het knooppunt 60 en met een bekleedsel van de.condensator 50 is verbonden, waarbij het andere bekleedsel van de condensator 50 is gekoppeld met een referentiespanningsbron (in dit geval aarde). Voor audio-signaal-10 expansiedoeleinden kan de weerstand 52 een waarde van de orde 200,000 ohm hebben en kan de condensator 50 een waarde van de orde van 10 microfarad hebben, waardoor men een betrekkelijk grote tijdconstante van 2 sec. verkrijgt.The remainder of the low-pass filter portion of the adaptive filter 40 includes a node 62, which is connected through a resistor 52 to the node 60 and to a coating of the capacitor 50, the other coating of the capacitor 50 being coupled to a reference voltage source (in this case ground). For audio signal-10 expansion purposes, resistor 52 may have a value of the order of 200,000 ohms and capacitor 50 may have a value of the order of 10 microfarad, giving a relatively large time constant of 2 sec. obtains.

Het analoge signaalpoortgedeelte van het adaptieve filter 40 omvat 15 een diode 70, waarvan de anode met het knooppunt 60 is verbonden en de cathode is verbonden met een verder knooppunt 72, dat op zijn beurt via een weerstand 74 met het knooppunt 62 en met de niet-inverterende ingangsklem. ,76 van nog een operationele versterker 78 is gekoppeld, die ook als een spanningsvolginrichting is verbonden. In dit geval 20 echter dient de spanningsvolgverbinding van de versterker 78 voor het tot een minimum terugbrengen van de belasting van het knooppunt 72. Meer inhet bijzonder is de ingangsimpedantie bij de klem 76 veel groter dan de waarde van de weerstand 74, zodat de door de weerstand 74 en de condensator 50 gevormde tijdconstante door de versterker 78 in hoofdzaak 25 niet wordt beïnvloed. Verder is een grote ingangsimpedantie voor de versterker 78 gewenst om een te grote stroom door de diode 70 te beletten aangezien de anode van de diode 70 is verbonden .........The analog signal port portion of the adaptive filter 40 comprises a diode 70, the anode of which is connected to the node 60 and the cathode is connected to a further node 72, which in turn is connected via a resistor 74 to the node 62 and to the -inverting input terminal. 76 of another operational amplifier 78, which is also connected as a voltage tracking device. In this case, however, the voltage follower of the amplifier 78 serves to minimize the load on the node 72. More specifically, the input impedance at the terminal 76 is much greater than the value of the resistor 74, so that the resistor 74 and the capacitor 50, the time constant formed by the amplifier 78 is substantially unaffected. Furthermore, a large input impedance to amplifier 78 is desired to prevent excessive current through diode 70 since the anode of diode 70 is connected .........

met het knooppunt 60 met kleine impedantie en de diode 70 wanneer deze in de doorlaatrichting wordt voorgespannen, een geleidende toestand met 30 kleine impedantie aanneemt. Voor de aangenomen waarde van 10 microfarad voor de condensator 50, is een geschikte waarde voor de weerstand 74 van de orde van 3000 öhm, waarbij een tijdconstante van 30 millisec wordt verkregen. De uitgangsklem 80 van de versterker 78 is met de inverterende ingangsklem daarvan verbonden (waardoor een spanningsvolg-35 werking van de versterker optreedt, zoals boven reeds is vermeld! en met de uitgangsklem 84 van het adaptieve filter 40 verbonden. De klem 84 8200321 -9- is met de verstarkirgsbesturingsingang 18 van de inrichting 14 ingekoppeld om daaraan het expansie- of versterkingsbesturingssignaal toe te voeren.with the low impedance node 60 and the diode 70 when biased in the forward direction, assumes a low impedance conductive state. For the assumed value of 10 microfarad for the capacitor 50, a suitable value for the resistor 74 is of the order of 3000 ohms, thereby obtaining a time constant of 30 milliseconds. The output terminal 80 of the amplifier 78 is connected to its inverting input terminal (causing a voltage tracking operation of the amplifier, as already noted above) and connected to the output terminal 84 of the adaptive filter 40. The terminal 84 8200321-9 - is coupled to the gain control control input 18 of the device 14 to supply the expansion or gain control signal thereto.

Wanneer eerst slechts de werking van het filter 40 wordt beschouwd, 5 levert de door de versterker 54 en de weerstand 52 gevormde stroombron een laadstroom aan de condensator 50, welke evenredig is met het potentiaal- verschil - V2 tussen de knooppunten 60 en 62. De spanning is evenredig met de uitgangsspanning van de detector 30 en wordt niet door de geleidende toestand van de diode 70 beïnvloed omdat de uitgangs-10 impedantie van de versterker 54 zeer klein is vergeleken met de waarden van de weerstanden 52 en 74 en de ingangsimpedantie van de versterker 78 zeer groot is. De spanning op het knooppunt 62 is gelijk aan de spanning, die in de condensator 50 is opgeslagen, ten gevolge van de daaraan, .toegevoerde laadstroom en is onafhankelijk van de momentane 15 waarde van de laadstroom.Deze laatste factor treedt op, omdat de spanning op een condensator niet momentaan kan worden gewijzigd en er in de verbinding tussen de condensator 50 tussen het knooppunt 62 en aarde geen tussengelegen elementen aanwezig zijn.Considering only the operation of the filter 40, the current source formed by the amplifier 54 and the resistor 52 supplies a charging current to the capacitor 50, which is proportional to the potential difference - V2 between the nodes 60 and 62. The voltage is proportional to the output voltage of the detector 30 and is not affected by the conductive state of the diode 70 because the output impedance of the amplifier 54 is very small compared to the values of the resistors 52 and 74 and the input impedance of the amplifier 78 is very large. The voltage at the node 62 is equal to the voltage stored in the capacitor 50 due to the charging current applied thereto and is independent of the instantaneous value of the charging current. The latter factor occurs because the voltage cannot be momentarily changed on a capacitor and there are no intermediate elements in the connection between the capacitor 50 between the node 62 and ground.

De analoge poortketen (70, 74, 78} voert de grootste van de condenïr 20 satorspanning of een derde spanning aan de uitgangsklem 84 toe.The analog gate circuit (70, 74, 78} supplies the greater of the capacitor 20 saturator voltage or a third voltage to the output terminal 84.

De derde spanning is gèlijk aan een potentiaal-verschil - K, waarin X een constante is,welke wordt bepaald door de drempel- óf "inschakel"-spanning van de diode 70. De spanning wordt zonder demping aan de klem 84 toegevoerd wanneer de diode 70 niet-geleidend is 25 omdat de ingangsimpedantie van de versterker 78 zeergroot is, zodat onder deze omstandigheden praktisch geen stroom over de weerstand 74 vloeit en derhalve praktisch geen spanningsval over de weerstand 74 optreedt. Wanneer groter is dan V^, wordt de diode 70 geleidend, voert de weerstand 74 een extra laadstroom aan de condensator 50 toe en 30 zal de uitgangspanning gelijk zijn aan (d.w.z. - K} en onafhankelijk zijn van de spanning zolang als gelijk is aan of groter is dan V„.The third voltage equals a potential difference - K, where X is a constant, which is determined by the threshold or "turn-on" voltage of the diode 70. The voltage is applied to the terminal 84 without attenuation when the diode 70 is non-conductive because the input impedance of the amplifier 78 is very large, so that practically no current flows across resistor 74 under these conditions and therefore practically no voltage drop across resistor 74 occurs. When greater than V ^, the diode 70 becomes conductive, the resistor 74 supplies an additional charging current to the capacitor 50, and 30 the output voltage will be equal to (ie - K} and independent of the voltage as long as equal to or is greater than V.

ΔΔ

De totale werking van de expansie-inrichting en de interactieve relaties van de inrichting 14, de detector 30 en het filter 40 is 35 betrekking complex,doch kan op een eenvoudige wijze worden begrepen door een paar specifieke voorbeelden van verschillende dynamische toestanden van het ingangsignaal te beschouwen. Eerst wordt aangenomen 8200321 J * -10- dat een cons tante-toe stands ignaal is of een signaal,, waarvan de amplitude betrekkelijk langzaam ten opzichte van de tijdconstante van 2 sec van de weerstand 52 en de condensator 50 verandert. In dat geval zal de spanning van de condensator 50 bijna gelijk zijn aan en 5 zal de diode 70 derhalve worden uitgeschakeld. Een eventuele rimpel-spanningscomponent, die in het uitgangssignaal van de detector 30 aanwezig kan zijn,zal derhalve door de weerstand 52 en de condensator 50 sterk wordeagedempt en derhalve zullen omhullende-rimpelcomponenten praktisch geen invloed hebben op de variabele versterkingsinrichting 14. 10 Dit is het geval omdat zelfs ofschoon de momentane laadstroom van de condensator 50 een rimpelcomponent kan omvatten, de spanning over de condensator 50 niet momentaan kan veranderen en het deze spanning is, die aan de inrichting 14 wordt toegevoerd via de "analoge OF-poort", gevormd door de elementen 70, 74 en 78.The overall operation of the expander and the interactive relationships of the device 14, detector 30, and filter 40 is relatively complex, but can be easily understood by illustrating a few specific examples of different dynamic states of the input signal. consider. First, it is assumed that a constant state is ignal or a signal whose amplitude changes relatively slowly with respect to the 2 second time constant of resistor 52 and capacitor 50. In that case, the voltage of the capacitor 50 will be almost equal to and therefore the diode 70 will be turned off. An optional ripple voltage component, which may be present in the output signal of detector 30, will therefore be strongly damped by resistor 52 and capacitor 50 and therefore envelope ripple components will have practically no effect on variable gain device 14. This is the case because even though the instantaneous charging current of the capacitor 50 may include a ripple component, the voltage across the capacitor 50 cannot instantaneously change and it is this voltage which is supplied to the device 14 through the "analog OR gate" formed by elements 70, 74 and 78.

15 Dit kenmerk van de uitvinding leidt tot een groot voordeel ten opzichte van het eerder beschreven adaptieve filter, waarbij de stuurspanning onder dezelfde bedrijfsomstandigheden noodzakelijkerwijs een rimpelcomponent bezit. Dit is een gevolg van het feit, dat het stuursignaal wordt afgenomen uit het verbindingspunt van de twee weer-20 standen en niet direct uit de condensator. Derhalve is bij het eerdere adaptieve filter de stuurspanning gelijk aan de som van de condensator en het produkt van de waarde van de tweede weerstand vermenigvuldigd met de laadstroom. De waarde van de rimpelcomponent van de stuurspanning is derhalve gelijk aan de waarde van de rimpelcomponent van de laad-25 stroom, vermenigvuldigd met de waarde Tan de tweede weerstand.This feature of the invention provides a great advantage over the previously described adaptive filter, wherein the control voltage necessarily has a ripple component under the same operating conditions. This is due to the fact that the control signal is taken from the junction of the two resistors and not directly from the capacitor. Therefore, in the earlier adaptive filter, the control voltage is equal to the sum of the capacitor and the product of the value of the second resistor multiplied by the charging current. The value of the ripple component of the control voltage is therefore equal to the value of the ripple component of the charging current multiplied by the value Tan the second resistor.

Als een tweede voorbeeld van de dynamische werking van de expansie-inrichting wordt aangenomen, dat het te expanderen signaal een zeer korte overgangscomponent omvat, welke het signaalniveau gedurende twee tijdsperioden korter dan de door de weerstand 74 en de condensator 50 30 verschafte tijdconstante vergroot. In dat geval zal de overgangscomponent van het stuursignaal direct over de diode 70 aan de inrichting 14 worden toegevoerd, waardoor het laag doorlaatfilter in wezen wordt omgaan en de inrichting 14 het signaal in wezen momentaan zal laten expanderen en anmiddellijk naar het voorafgaande versterkingsniveau 35 daarvan doen terugkeren, wanneer het overgangsverschijnsel is verstreken. De weerstand 74 belet in dit geval, dat de condensator 50 gedurende 8200321 -11- f t dergelijke korte overgangsverschijnselen een significante lading ontvangt. Bij langere overgangsverschijnselen, zoals een matig snel crescendo,voert de weerstand Uesn'voldoende stroom aan de condensator 50 toe om het mogelijk te maken, dat de condensatorspanning het langere 5 overgangsverschijnsel volgt, zodat wanneer het crescendo eindigt, de versterking van de inrichting 14 niet abrupt tot de vroegere waarde daarvan afneemt, doch in plaats daarvan langzaam afneemt in verband met het ontladen van de condensator 50 over de weerstand 52.As a second example of the dynamic operation of the expander, it is assumed that the signal to be expanded includes a very short transition component which increases the signal level for two periods of time shorter than the time constant provided by resistor 74 and capacitor 50. In that case, the transition component of the control signal will be applied directly across the diode 70 to the device 14, thereby essentially handling the low pass filter and causing the device 14 to expand the signal substantially instantaneously and immediately to its previous gain level 35. return when the transition phenomenon has passed. The resistor 74 in this case prevents the capacitor 50 from receiving a significant charge during such short transient phenomena. With longer transition phenomena, such as a moderately fast crescendo, the resistor supplies enough current to the capacitor 50 to allow the capacitor voltage to follow the longer transition phenomenon, so that when the crescendo ends, the gain of the device 14 does not abruptly until its former value decreases, but instead slowly decreases in connection with the discharge of capacitor 50 across resistor 52.

Een verder kenmerk van de uitvinding is, dat de snelheid van 10 terugkeren van de versterking van de inrichting 14 tot het oorspronkelijke programmaniveau naar een crescendo-toestand met middelmatige lengte inherent groter is dan bij het eerder beschreven adaptieve filter onder gebruik van dezelfde componentwaarden. De reden is, dat bij het andere filter de condensator over twee weerstanden moet worden ontladen, 15 terwijl bij. het filter 40 de condensator 50 over slechts een enkele t weerstand 52 wordt ontladen. De weerstand 74 vormt geen ontladingsbaan. voor de condensator 50, omdat de ingangsimpedantie van de versterker 78 zeer groot is en onder decrescendo-omstandigheden de diode 70 in de keerrichting wordt voorgespannen.A further feature of the invention is that the rate of return from the gain of the device 14 to the original program level to a medium length crescendo state is inherently greater than in the previously described adaptive filter using the same component values. The reason is that with the other filter, the capacitor must be discharged over two resistors, while at. the filter 40 discharges the capacitor 50 across only a single resistor 52. Resistor 74 does not form a discharge path. for the capacitor 50, because the input impedance of the amplifier 78 is very large and under decrescendo conditions the diode 70 is biased in the reverse direction.

20 Als een .laatste voorbeeld van de werking van de expansie-inrichting wordt aangenomen, dat het ingangsignaal gedurende een periode een hoog niveau heeft gehad en wel zodanig, dat in hoofdzaak gelijk is aan V en dat daarna een zeer abrupte afname in (en derhalve ) optreedt.As a final example of the operation of the expander, it is assumed that the input signal has had a high level for a period such that it is substantially equal to V and then a very abrupt decrease in (and therefore ) occurs.

In dat geval (evenals in het voorafgaande geval) zal de condensator 50 25 betrekkelijk langzaam en geleidelijk over de weerstand 52 worden ontladen en-zal de versterking van de inrichting 14 eveneens langzaam en geleidelijk afnemen. Bij het eerder beschreven filter zal onder dezelfde omstandigheden een onmiddellijke afname van de versterking als stapfunctie optreden omdat de tweede weerstand zowel ontlaadstromen als laadstromen 30 voor de condensator voert. De amplitude van de stapvormige afname zal evenredig zijn met de stroom door de tweede weerstand en indien het stuursignaal een rimpelstroomcomponent omvat, zal deze eveneens bijdragen tot de stuurspanning in evenredigheid met de waarde van de tweede weerstand. Deze beide problemen worden bij het adaptieve filter 40 35 vermeden omdat de weerstand 74 in een dergelijk geval in wezen geen stroom voert.In that case (as in the previous case), the capacitor 50 will discharge relatively slowly and gradually across the resistor 52, and the gain of the device 14 will also slowly and gradually decrease. In the previously described filter, under the same conditions, an immediate decrease in gain as step function will occur because the second resistor carries both discharge currents and charge currents for the capacitor. The amplitude of the step decrease will be proportional to the current through the second resistor, and if the control signal includes a ripple current component, it will also contribute to the control voltage in proportion to the value of the second resistor. Both of these problems are avoided with the adaptive filter 40 because the resistor 74 carries essentially no current in such a case.

8200321 * t -12-8200321 * t -12-

SS

Een andere uitvoeringsvorm van het analoge signaal-poortgedeelte van het adaptieve filter 40 is aangegeven in fig. 2. De andere gedeelten van de uitvoeringsvorm volgens fig. 2 met overeenkomstige verwijzingen komen overeen met die elementen, welke zijn weergegeven in fig. 1 en 5 eerder onder verwijzing hiernaar zijn toegelicht.Another embodiment of the analog signal port portion of the adaptive filter 40 is shown in FIG. 2. The other portions of the embodiment of FIG. 2 with corresponding references correspond to those elements shown in FIGS. 1 and 5 earlier. have been explained with reference to this.

Zoals uit fig. 2 blijkt, omvat het analoge signaal-poortgedeelte van het adaptieve filter 40 een diode 70 met een anode, welke met het knooppunt 60 is verbonden, en een cathode,welke is verbonden met een knooppunt 72, dat op zijn beurt via een weerstand 74 met het knooppunt 10 62 en met de anode van een verdere diode 71 is verbonden. De cathode van de diode 71 is verbonden met een knooppunt 73, dat via een weerstand 75 met het knooppunt 62 en met de niet-inverterende ingangsklem 76 van nog een operationele versterker 78 is gekoppeld.As can be seen from Figure 2, the analog signal gate portion of the adaptive filter 40 includes a diode 70 having an anode connected to node 60 and a cathode connecting to node 72 which in turn a resistor 74 is connected to node 62 and to the anode of a further diode 71. The cathode of the diode 71 is connected to a node 73, which is coupled via a resistor 75 to the node 62 and to the non-inverting input terminal 76 of another operational amplifier 78.

De versterker 78 is evenals de versterker 54 verbonden als een 15 spanningsvolginrichting. In dit geval evenwel dient de spanningsvolg-verbinding van de versterker 78 voor het tot een minimum terugbrengen van de belasting vanhet knooppunt 73. Meer in het bijzonder is de * ingangsimpedantie bij de klem 76 veel groter dan de waarden van de weerstanden 74 of 75, zodat de door de weerstand 74 en de condensator 20 50 gevormde tijdconstante praktisch niet door de versterker 78 wordt beïnvloed. Voorts is een grote ingangsimpedantie voor de versterker 78 gewenst om te beletten, dat door de dioden 70 en 71 een te grote stroom vloeit, aangezien de anode van de diode 70 is verbonden met het knooppunt 60- met kleine impedantie en .de dioden, wanneer deze in de doorlaat-25 richting worden voorgespannen een baan met kleine impedantie vormen.The amplifier 78, like the amplifier 54, is connected as a voltage tracking device. In this case, however, the voltage tracking connection of the amplifier 78 serves to minimize the load on the node 73. More specifically, the * input impedance at the terminal 76 is much greater than the values of the resistors 74 or 75, so that the time constant formed by resistor 74 and capacitor 50 is practically unaffected by amplifier 78. Furthermore, a large input impedance for the amplifier 78 is desired to prevent excessive current flowing through the diodes 70 and 71, since the anode of the diode 70 is connected to the low impedance node 60 and the diodes when these are biased in the pass-through direction to form a low impedance path.

Voor de aangenomen waarde van 10 microfarad voor de condensator 50 is een geschikte waarde voor de weerstand 74 van de orde van 3000 ohm, waardoor men een tijdconstante van 30 millisec verkrijgt. Dit maakt het mogelijk, dat de condensator 50 betrekkelijk snel wordt geladen wanneer 30 de diode 70 geleidt, doch een te sterke lading van de condensator 50 voor korte overgangsverschijnselen met grote amplitude wordt belet. Een geschikte waarde voor de weerstand 75 is een waarde gelegen tussen de waarden van de weerstanden 52 en 74, b.v.van de orde van 2000 ohm. De weerstand 75 dient zowel voor het vergroten van de toevoer van laadstroom 35 aan de condensator 50 wanneer de diode 71 geleidt als het verschaffen 8200321 « * -13- van een geleidende gelijkstroombaan om de spanning aan het knooppunt 73 aan te leggen wanneer de diode 71 niet geleidt.For the assumed value of 10 microfarad for the capacitor 50, a suitable value for the resistor 74 is of the order of 3000 ohms, thereby obtaining a time constant of 30 milliseconds. This allows the capacitor 50 to be charged relatively quickly when the diode 70 conducts, but too strong a charge of the capacitor 50 for short transitions of high amplitude. A suitable value for the resistor 75 is a value between the values of the resistors 52 and 74, for example of the order of 2000 ohms. The resistor 75 serves both to increase the supply of charging current 35 to the capacitor 50 when the diode 71 conducts and to provide a conductive DC path to apply the voltage to the node 73 when the diode 71 is conducting. does not conduct.

De uitgangsklem 80 van de versterker 78 is met de inverterende ingangsklem 82 daarvan verbonden (waardoor men de eerder genoemde 5 spanningsvolgwerking van de versterker verkrijgt) en verbonden met de.uitgangsklem 84 van het adaptieve filter 40. Klem 84 is gekoppeld met de versterkings-besturingsingang 18 van de inrichting 14 om daaraan het expansie- of versterkingsbesturingssignaal toe te voeren.The output terminal 80 of the amplifier 78 is connected to its inverting input terminal 82 (thereby obtaining the aforementioned voltage tracking of the amplifier) and connected to the output terminal 84 of the adaptive filter 40. Terminal 84 is coupled to the gain control input 18 of the device 14 for supplying the expansion or gain control signal thereto.

Voordat de totale werking van de expansieinrichting wordt beschouwd, 10 verdient het de voorkeur eerst enige van de constante-toestands- of statische karakteristieken van het adaptieve filter nader te bezien.Before considering the overall operation of the expander, it is preferable to consider some of the constant state or static characteristics of the adaptive filter first.

De door de versterker 54 en de weerstand 52 gevormde stroombron levert aan de condensator 50 een laadstroom, welke evenredig is met het potentiaal- verschil V^-V^ tussen de knooppunten 60 en 62. De spanning 15 is evenredig met de uitgangspanning van de detector 30 en wordt niet beïnvloed door de geleidende toestanden van de dioden 70 of 71. Dit is een gevolg van het feit, dat de uitgangsimpedantie van de versterker 54 zeer klein is vergeleken met de waarden van.de weerstanden 52, 74 en 75 en de ingangsimpedantie van de versterker 78 zeer groot is. De 20 spanning in het knooppunt 62 is gelijk aan de spanning, die op de condensator 50 wordt opgeslagen ten gevolge van de daaraan toegevoerde laadstroom, en is onafhankelijk van de momentane waarde van de laadstroom Deze laatste factor treedt op, omdat de spanning op een condensator niet momentaan kan worden gewijzigd en in verbinding van de condensator 50 25 tussen het knooppunt 62 en aarde geen tussengelegen elementen aanwezig zijn.The current source formed by the amplifier 54 and the resistor 52 supplies the capacitor 50 with a charging current which is proportional to the potential difference V ^ -V ^ between the nodes 60 and 62. The voltage 15 is proportional to the output voltage of the detector 30 and is not affected by the conductive states of the diodes 70 or 71. This is due to the fact that the output impedance of the amplifier 54 is very small compared to the values of the resistors 52, 74 and 75 and the input impedance of the amplifier 78 is very large. The voltage in the node 62 is equal to the voltage stored on the capacitor 50 due to the charging current supplied thereto, and is independent of the instantaneous value of the charging current. The latter factor occurs because the voltage on a capacitor cannot be changed instantaneously and no intermediate elements are present in connection of the capacitor 50 between the node 62 and ground.

Het analoge poortgedeelte van de filter 40 (d.w.z. de elementen 70, 71,74, 75 en 78 ) vervult een aantal gewenste functies. Een voorname functie is het toevoeren van de grootste van de condensatorspanning 30 of een derde spanning aan de uitgangsklem 84. De derde spanning, , is gelijk aan een spanningsverschil V^-K^-K2, waarbij een constante is, welke wordt bepaald door de drempel- of "inschakel"-spanning van de diode 70,en K2 een constante is, welke wordt bepaald door de drempelspan-ning van de diode 71. De derhalve door de dioden 70 en 71 verschafte 35 "dode band" (d.w.z. de som van de drempelspanningen van de dioden) is gunstig doordat onder constante-toestandomstandigheden wanneer de 8200321 Λ -14- condensatorspanning in hoofdzaak. gelijk is aan , een eventuele rimpelcomponent van , welke kleiner is dan K^+K^, niet door de dioden 70 en 71 zal worden doorgelaten,, doch in plaats daarvan door de condensator 50 zal worden afgevlakt. Een verder voordeel van de 5 serieverbinding van de dioden is de aanmerkelijke reductie in parasitaire capacitieve koppeling tussen de knooppunten 60 en 73.. Indien b.v. elke diode een parasitaire capaciteit van 10.picofarad heeft, wordt de nettocapaciteit tussen de knooppunten 60 en 73 gereduceerd met een factor van 2 tot 5 picofarad. _Dit heeft ook de neiging om het -rimpel-10 of ruisgehalte van het uitgangsignaal van de filter 40 te reduceren.The analog port portion of the filter 40 (i.e., elements 70, 71, 74, 75 and 78) performs a number of desired functions. A major function is to supply the greater of the capacitor voltage 30 or a third voltage to the output terminal 84. The third voltage, is equal to a voltage difference V ^ -K ^ -K2, where is a constant determined by the threshold or "turn-on" voltage of diode 70, and K2 is a constant which is determined by the threshold voltage of diode 71. The "dead band" thus provided by diodes 70 and 71 (ie the sum of the threshold voltages of the diodes) is advantageous in that under constant state conditions when the 8200321 Λ -14 capacitor voltage is substantial. equals an optional ripple component of less than K 2+ K 2 will not pass through diodes 70 and 71, but will be smoothed through capacitor 50 instead. A further advantage of the series connection of the diodes is the significant reduction in parasitic capacitive coupling between the nodes 60 and 73. each diode has a parasitic capacitance of 10.picofarad, the net capacitance between nodes 60 and 73 is reduced by a factor of 2 to 5 picofarad. This also tends to reduce the ripple-10 or noise content of the output of the filter 40.

Wanneer de analoge poortketen nog steeds·wordt beschouwd, wordt de spanning praktisch zonder demping aan het knooppunt 73 aangelegd, wanneer de diode 71 niet geleidt.Dit is het gevolg van het feit, dat de ingangsimpedantie van de versterker 78 zeer groot is, zodat praktisch 15 geen stroom over de weerstand 75 vloa.t en praktisch . geen spanningsval over deze weerstand optreedt. Wanneer de diode 71 evenwel geleidt, voert de weerstand 75 een extra laadstroom aan de condensator 50 toe om de stroom, die door de weerstanden 52 en 74 wordt geleverd, te vergroten.When the analog gate circuit is still considered, the voltage is applied to the node 73 practically without attenuation, when the diode 71 is not conducting, due to the fact that the input impedance of the amplifier 78 is very large, so that practically 15 no current flows over the resistor 75 and is practical. no voltage drop across this resistor occurs. However, when the diode 71 conducts, the resistor 75 supplies an additional charging current to the capacitor 50 to increase the current supplied by the resistors 52 and 74.

Een laatste punt ten aanzien van de eigenlijke analoge poortketen is, 20 dat bij veranderingen in V^., zodanig, dat de diode 70 geleüt en de diode 71 niet geleidt, de weerstand 74 de door de condensator 50 geleverde stroom zal vergroten en rimpelcomponenten van het uitgangsignaal zullen worden gereduceerd door de gecombineerde invloed van intergratie in de condensator 50 en ontkoppeling, verschaft door de niet-geleidende diode 25 71.A final point with respect to the actual analog gate circuit is, that with changes in V, such that the diode 70 conducts and the diode 71 does not conduct, the resistor 74 will increase the current supplied by the capacitor 50 and ripple components of the output will be reduced by the combined influence of integration in capacitor 50 and decoupling provided by the non-conductive diode 71.

De totale werking van de expansie-inrichting en de interactieve relaties van de inrichting 14,. de detector 30 en het filter 40, is betrekkelijk complex, doch kan op eenvoudige wijze worden begrepen wanneer een paar specifieke voorbeelden van verschillende dynamische omstandighe-30 den van het ingangsignaal worden beschouwd. In eerste plaats wordt aangenomen, dat een constante-toestandsignaal is of een signaal met een amplitude, welke betrekkelijk langzaam varieert ten opzichte van de door de weerstand 52 en de condensator 50 verschafte tijdconstante van 2 sec. In dit geval zal de spanning Vvan de condensator 50 zeer 35 dicht bij V zijn gelegen en zullen de dioden 70 en 71 derhalve zijn uitgeschakeld. Een eventuele rimpelspanningscomponent, die in het uit- 8200321 > * -15- gangs ignaal van de detector 30 aanwezig kan zijn, zal derhalve door de weerstand 52 en de condensator 50 sterk worden gedempt en derhalve zullen omhullende-rimpelcomponenten praktisch geen invloed hebben op de variabele versterkingsinrichting 14. Dit is een gevolg van het 5 feit, dat zelfs ofschoon de momentane laadstroom van de condensator 50 een rimpelcomponent kan omvatten, de spanning over de condensator 50 niet momentaan kan veranderen en het deze spanning is, die via de . analoge poort aan de inrichting 14 wordt toegevoerd.. Men verkrijgt een , verdere.rimpel- en ruisreductie door de gecombineerde invloed van de 10 additieve aard van de diode-drempelspanningen en de subtractieve aard van de parasitaire capaciteiten daarvan.The overall operation of the expansion device and the interactive relationships of the device 14. detector 30 and filter 40, is relatively complex, but can be easily understood when considering a few specific examples of different dynamic conditions of the input signal. First, it is assumed that it is a constant state signal or a signal with an amplitude that varies relatively slowly relative to the time constant of 2 sec provided by resistor 52 and capacitor 50. In this case, the voltage V of the capacitor 50 will be very close to V and therefore the diodes 70 and 71 will be turned off. Any ripple voltage component, which may be present in the output signal of the detector 30, will therefore be strongly damped by the resistor 52 and the capacitor 50, and therefore envelope ripple components will have practically no effect on the variable gain device 14. This is due to the fact that even though the instantaneous charging current of the capacitor 50 may include a ripple component, the voltage across the capacitor 50 cannot instantaneously change and it is this voltage which is supplied through the. An analog gate is applied to the device 14. A further ripple and noise reduction is obtained by the combined influence of the additive nature of the diode threshold voltages and the subtractive nature of the parasitic capacities thereof.

Als een tweede voorbeeld van de dynamische werking van de expansie-. inrichting wordt aangenomen, dat het te expanderen, signaal een zeer korte tijdelijke toename in signaalniveau omvat, korter dan de tijd-15 constante, verschaft door de weerstand 74 en de condensator 50 en groter dan K +K_. In dit geval zal de overgangscomponent van het stuur- X £* signaal direkt via de dioden. 70 en 71 aan de inrichting 14 worden toegevoerd, waarbij het laag-doorlaatfilter wordt omgaan. .Dientengevolge , zal de inrichting 14 het signaal in wezen momentaan expanderen en .20 zal het signaal onmiddellijk naar het voorafgaande versterkingsniveau daarvan terugkeren, wanneer het overgangsverschijnsel -is afgelopen.As a second example of the dynamic operation of the expansion. Apparently, the signal to be expanded includes a very short transient increase in signal level, less than the time-15 constant provided by resistor 74 and capacitor 50 and greater than K + K_. In this case, the transition component of the control X X * signal will pass directly through the diodes. 70 and 71 are fed to the device 14 bypassing the low-pass filter. As a result, the device 14 will expand the signal substantially instantaneously, and .20 the signal will immediately return to its previous gain level when the transition phenomenon has ended.

De weerstanden 74 en 75 beletten in dit geval,, dat de condensator 50 bij een' dergelijk kort positief overgangsverschijnsel een significante lading ontvangt. Bij langere overgangsverschijnselen,zoals een middel-25 matig snel crescendo, voert de weerstand 74 voldoende stroom aan de condensator 50 toe om het mogelijk te maken,, dat de condensatorspanning het langere overgangsverschijnsel volgt, zodat .wanneer het.crescendo eindigt, de versterking van de inrichting 14 niet abrupt tot de vroegere waarde daarvan terugkeert, doch in plaats daarvan langzaam afneemt in 30 verband met het ontladen van de condensator 54 over de weerstand 52.In this case, resistors 74 and 75 prevent the capacitor 50 from receiving a significant charge in such a short positive transition phenomenon. With longer transient phenomena, such as a medium-fast crescendo, resistor 74 supplies enough current to capacitor 50 to allow the capacitor voltage to follow the longer transient phenomenon, so that when the crescendo ends, the gain of the device 14 does not abruptly return to its former value, but instead slowly decreases in connection with the discharge of the capacitor 54 across the resistor 52.

De weerstanden 74 en 75 vormen onder decrescendo-omstandigheden geen ontladingsbaan voor de condensator 50, omdat de beide dioden 70 en 71 voor V^FV^ in de keerrichting wordt voorgespannen en de ruststroom op de klem 76 van de versterker 78 kan worden verwaarloosd.The resistors 74 and 75 do not form a discharge path for the capacitor 50 under decrescendo conditions, because the two diodes 70 and 71 for VFVV are biased in the reverse direction and the quiescent current on the terminal 76 of the amplifier 78 can be neglected.

35 Bij de signaalcompressor volgens fig. 3 is een operationele verster ker 100 bij de niet-inverterende ingangsklem daarvan (+) verbonden met een compressor-Ingangsklem 110 voor het ontvangen van een te comprimeren 8200321 - ' - - -16- t ingangsignaal, en aan de.üitgangsklem daarvan.met een compressor-uitgangsklem 120 voor het leveren van een·gecomprimeerd. uitgangsignaal. De üitgangsklem van de versterker 100 is ook via een terugkoppelbaanmet de inverterende ingangsklem daarvan (-) gekoppeld. De terugkoppelbaan 5 omvat de signaal-expandeerinrichting volgens fig. 1, waarbij de klemmen 10 en 12 met resp. de uitgangs- en inverterende, ingangsklemmen van de versterker 100 z±jn_.verbonden .In the signal compressor of Figure 3, an operational amplifier 100 at its non-inverting input terminal (+) is connected to a compressor input terminal 110 for receiving an input signal to be compressed 8200321 - - - -16-t, and at its output terminal with a compressor output terminal 120 to provide a compressed one. output signal. The output terminal of amplifier 100 is also coupled through a feedback path to its inverting input terminal (-). The feedback path 5 comprises the signal expanding device according to Fig. 1, wherein the terminals 10 and 12 with resp. the output and inverting input terminals of the amplifier 100 are connected.

Tijdens het bedrijf.wordt het te comprimeren ingangsignaal toegevoerd aan de klem 110, versterkt-door versterker 100 en treedt, het signaal 10 als een gecomprimeerd uitgangsignaal aan de klem 120 op. Er treedt een compressie op, omdat de versterking van de versterker 100 wordt bepaald door de overdrachtsfunctie (d.w.z.. de statische en dynamische karakte- . . ristieken) van de expansie-inrichting in de terugkoppelbaan daarvan.During operation, the input signal to be compressed is supplied to the terminal 110 amplified by amplifier 100 and the signal 10 acts as a compressed output signal to the terminal 120. Compression occurs because the gain of the amplifier 100 is determined by the transfer function (i.e., the static and dynamic characteristics) of the expansion device in its feedback path.

Aangezien de versterking van de expansie-inrichting bij toenemend signaal- 15 niveau toeneemt en de terugkoppeling negatief, is, varieert de totale - gesloten-lusversterking van de versterker 100 omgekeerd evenredig met * het ingangsignaal-niveau en is derhalve complementair aan de versterking- -versus-signaalniveau-karakteristieken van de expansie-inrichting.Since the gain of the expander increases with increasing signal level and the feedback is negative, the total closed-loop gain of amplifier 100 varies inversely proportional to the input signal level and is therefore complementary to the gain. versus signal level characteristics of the expander.

Men kan evenwel uitkomen met slechts een enkel adaptief filter door 20 de detector-uitgangen op een geschikte wijze te combineren en het filter-uitgangsignaal aan de besturingsklem van elke variabele versterkings-- inrichting toe te voeren. De versterkers 54 en 78 kunnen worden vervangen door andere geschikte impedantie-transformatie-inrichtingen(b.v. emitter volgers.) en kunnen op een eenvoudige wijze geschikt worden ge-25 maakt voor het leveren van een spanningsversterking (of -reductie) indien dit in een bepaald geval gewenst is. De versterker 54 kan geheel worden geëlimineerd indien de uitgangsimpedantie van de detector 36 betrekkelijk klein is vergeleken met b.v. de waarden van de weerstanden 52, 74 en 75. De versterker 78 kan ook worden geëlimineerd, indien de ingangsimpe-30 dantie van de variabele versterkingsinrichting 14 betrekkelijk groot is, zodat deze in het knooppunt 73 geen significant belastingseffect vertoont. De referentie-potentiaal waarop het onderste bekleedsel van de condensator 50 is aangesloten, is een kwestie van· ontwerpkeuze, doch indien deze van aardpotentiaal verschilt, dient de potentiaal een in 35 hoofdzaak constant niveau te hebben teneinde geen stuursignaal-variaties 8200321 Λ « -17- te introduceren, welke geen verband houden met het signaal, dat moet warden geëxpandeerd. De poling van de dioden kan worden omgekeerd voor detectoren, welke negatieve in plaats van positieve stuurspanningen leveren. In een dergelijk· geval dient een geschikte verandering 5 . (b.v-. een signaal-omkering) voor de besturingsinrichting 14 plaats te vinden.However, one can come out with only a single adaptive filter by suitably combining the detector outputs and applying the filter output signal to the control terminal of each variable gain device. Amplifiers 54 and 78 can be replaced by other suitable impedance transformers (eg, emitter followers.) And can be easily adapted to provide a voltage gain (or reduction) if this is in a particular case is desired. The amplifier 54 can be completely eliminated if the output impedance of the detector 36 is relatively small compared to e.g. the values of resistors 52, 74 and 75. Amplifier 78 can also be eliminated if the input impedance of variable gain device 14 is relatively large, so that it does not exhibit a significant load effect in node 73. The reference potential to which the bottom cladding of capacitor 50 is connected is a matter of design choice, but if it differs from ground potential, the potential should be a substantially constant level so as not to cause control signal variations 8200321 Λ «-17 - which are not related to the signal to be expanded. The polarity of the diodes can be reversed for detectors, which supply negative instead of positive control voltages. In such a case, an appropriate change should be made 5. (e.g. a signal reversal) for the controller 14 to take place.

Derhalve zal voor zowel statische als dynamische signaalomstandig-heden, een.door de compressor volgens fig. 3 gecodeerd en daarna door : : de expansie-inrichting volgens fig. 1 gedecodeerd signaal door het ; 10 codeer-decodeer-(d.w.z. compressie-expansie-)proces niet worden gewijzigd. Men kan derhalve hetjdynamische bereik van het elektrisch signaal, dat wordt overgedragen over een baan (b.v. een draadlijn of radioverbinding) of een medium (b.v. een schijf of band) met een betrekkelijk beperkt dynamisch gebied, behouden door het signaal eerst met de compressor 15 volgens fig. 3 voor overdracht te comprimeren en daarna het signaal door middel, van de expansie-inrichting volgens fig. 1 na overdracht te expanderen.Therefore, for both static and dynamic signal conditions, a signal encoded by the compressor of FIG. 3 and then: the decoder of FIG. 1 decoded by the; 10 encode-decode (i.e. compression expansion) process cannot be changed. Therefore, the dynamic range of the electrical signal transmitted over a path (eg a wireline or radio link) or a medium (eg a disc or tape) with a relatively limited dynamic range can be preserved by first feeding the signal with the compressor 15 according to FIG. 3 before transfer and then expand the signal by means of the expander of FIG. 1 after transfer.

Men kan de expansie-inrichting of compressie-inrichting volgens de uitvinding aan verschillende veranderingenonderwerpen. Zo kan b.v. voor 20 een expansie- fof compressie-) stelsel met een aantal kanalen (b.v. een stereofoon of quadrofoon stelsel) elk kanaal worden voorzien van een afzonderlijke detector en variabele versterkingsinrichting.The expansion device or compression device according to the invention can be subjected to various changes. For example, e.g. for an expansion or compression system with a plurality of channels (eg a stereophonic or quadrophone system) each channel is provided with a separate detector and variable amplification device.

82 0 032 182 0 032 1

Claims

A signal expansion device provided with the input means for receiving an expandable input signal, characterized by detector means (30) which generate an output signal in response to the input signal, the amplitude of which as a function of the envelope 5 the input signal varies, variable amplifiers (14) with - a first input terminal (16), which serves to receive the input signal, a second input terminal (18). receiving an expansion control signal, and an output terminal (20) for supplying an expanded output signal, and adaptive filter means (40) 10 which generate the expansion control signal in response to the detector output signal and supply the second input of the variable amplifiers. which are adaptive filter members. provided with low-pass filter means having a capacitor (50) and current source means (50, 52, 54), said power source means supplying a charging current in response to the output signal generated by the detector means to the capacitor which is proportional to the potential difference, V -V_, where V is a voltage, which is proportional to the detector output signal, 7 ^ is a voltage stored in the capacitor due to its charging, and which voltage is independent is of the instantaneous value of the charging current, and analog gate members (70, 74, 78) to apply the greater of the second voltage or a third voltage, V ^, to the second input of the gain controls, the voltage being equal to a potential difference V ^ -K, where K is a constant ~

2. A signal expansion device according to claim 1, characterized in that the third voltage is equal to a potential difference V ^ -K ^ -K ^, each of which are non-zero constants, and the analog gate members are provided with a first current path for increasing the current supplied to the capacitor when the voltage is greater than V + K + and the analogue gate members are further provided with a second current path for increasing of the current supplied to the capacitor when the voltage V is greater than V + K + K +. 1 2 12 8200321 -19- ft *

3. A sliding expansion device according to claim 1 or 2, characterized in that the low-pass filter members are provided with an input node, means for supplying the voltage to this input node, an output node, a first resistor. connected between the input and output nodes, a source providing a substantially constant reference potential and means for connecting the capacitor without intermediate elements between the output node and the source with a substantially constant reference potential. IQ 4. A signal expansion device according to claim 3, characterized in that the analog gate members are provided with a chain node, threshold conductors connected between the input node of the low-pass filter members and the chain node and have a threshold voltage, which is equal to the constant KT, a second resistor, which is between the output node of the low pass filter means and the. a chain node is connected, the second resistor having a value significantly smaller than that of the first resistor in the low-pass filter members, and means for coupling the chain node to the second input of the variable amplifiers. .20. 5. A signal expansion device according to claim 4, characterized in that the means for coupling the chain node to the second input terminal of the variable amplification means comprises amplifying means having an input terminal connected to the chain node, and output terminal connected to the second input terminal of the variable amplifiers, the amplifiers being of a type having an input impedance significantly greater than the value of the second resistor.

6. Signal expansion device according to claim 3, characterized in that the analog gate members are provided with first and second nodes, first threshold conductor members connected between the input node of the low-pass filter members and the first chain node and a threshold voltage equal to the constant K, second threshold conductors, which are connected between the first and second chain nodes and have a threshold voltage equal to the constant have a second resistance, which is between the output node of the low pass filter means and the first 8200321 -20- <A chain node is connected, which second resistance has a value significantly smaller than that of the first resistance in the low pass filter means, a third resistance which is between the second chain node and the output node of the low-pass filter means 5, and means connected to the second chain node with the two connect the input terminal of the variable amplifiers.

7. Signal ·? expansion device according to claim 6, characterized in that the third resistor has a value which is such. chosen to be between the values of the first and second resistors. 8. Signal expansion device according to claim δ, characterized in that the means for coupling the second node to the second input of the variable amplification means are provided with amplification means having an input terminal, which are connected to the second input terminal. node -15 'is connected, and an output terminal which is connected to the second input terminal of the variable amplifiers, the amplifiers being of a type having an input impedance which is substantial. is greater than the value of the third resistor.

Signal expansion device according to claim 4 or 6, with. , Characterized in that the means for supplying the voltage to the input node are provided with amplifier means having an input terminal connected to an output terminal of the detector means for receiving the output signal, and an output terminal connected to the input node of the low-pass filter members are connected, the amplifier members being of a type with an output impedance which is significantly smaller than the values of each of the first or second resistors.

110. Signal compressor, characterized by amplifier means (100) having a non-inverting input terminal for receiving an input signal to be compressed, an output terminal for supplying a compressed output signal and an inverting input terminal for receiving a feedback signal, a feedback path (10 , 12), which is coupled between the output terminal and the inverting input terminal of the amplifier members, the feedback path comprising 35 detector members (30) which generate a detected signal in response to the compressed output signal, the amplitude of which is 8 2 0 0 3 2 1 '-21- a function of the envelope of the compressed output signal' varies variable amplifiers. (14) with a first input terminal (16) serving to receive the compressed output signal, a second input terminal (18) for receiving a compression control signal, and an output terminal (20) for generating the feedback signal. and supplying it to the inverting input terminal of the amplifier means, adaptive filter means (.40) which, in response to the detected signal, generate the compression control signal and supply it to the second input terminal of the variable gain means, said adaptive filter means comprising low-pass filter means (50, 52, 54) having a capacitor and current source means, the power source means in response to the detected signal generated by the detector means supplying a charging current proportional to the capacitor. with the potential difference V ^ -V ^, where 15 is a voltage proportional to the detected signal, and V2 is a voltage stored in the capacitor due to its charging and which voltage is independent, is from the instantaneous value of the charging current, and analog gate members. (70,74,78) to the greater of the second voltage or a third voltage, at the - 20 second input ng of the variable amplifiers, the voltage V being equal to a potential difference V 1 -K, where K is a constant.

Signal compressor according to claim 10, characterized in that the low-pass filter members are provided with an input node, means for supplying the voltage V 'to the input node, an output node, a first resistance which is connected between the inputs - and output node, a source providing a substantially constant reference potential, and means for connecting the capacitor without intermediate elements between the output node and the source with substantially constant reference potential.

12. Signal compressor according to claim 11, characterized in that the analog gate members are provided with a chain node, threshold guide members, which are connected between the input node of the low-pass filter members and the chain node and have a threshold voltage is equal to the constant K, a second resistor connected between the output node of the low-pass filter members and the circuit node, which second resistor has a value significantly smaller than that of the first resistor in the low-pass filter means, and means for coupling the chain node to the second input terminal of the variable gain means.

Signal compressor according to claim 12. characterized in that the means for supplying the voltage to the input node are provided with amplifier means with. an input terminal, · :. connected to an output terminal of the detector means for receiving the detected signal, and an output terminal connected to the input node of the low-pass filter means, the amplifier means of the type having an output impedance which is considerably smaller than the values of each of the first or second resistors.

14. A signal compressor according to claim 12, characterized in that the means for coupling the chain node to the second input terminal of the variable amplification means are provided with amplifier means having an input terminal, which is to the chain node. and an output terminal connected to the second input terminal of the variable amplifiers, the amplifiers being of the type having an input impedance significantly greater than the value of the second resistor. 8200321