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Anläßlich eines von der Schule für Rundfunktechnik in Nürnberg durchgeführten
»Fachseminars Hörer funk-FH2« wurden die berechtigten Wünsche der Hörer nach einer
weiteren senderseitigen Dynamikkompression diskutiert und Maßnahmen in dieser Richtung
erwogen. Die Wünsche der Hörer nach einer weiteren Dynamikkompression als bisher
wurden offenbar akzeptiert und es wurden entsprechende Maßnahmen für vertretbar
gehalten, u. a. deshalb, da die Spektraldynamik des Signals schon ausreichend Information
über die Dynamik des Signals überträgt und das Gehör bei Anwesenheit von Störgeräuschen
selbst die Funktion einer Dynamikexpansion übernimmt, wie es aus der DE-PS 24 56468
bekannt ist und in dem
Tonmeister-Tagungs-Beitrag »Kompression zur
Herstellung natürlicher dynamischer Verhältnisse beim Abhören unter verschiedenen
umweltbedingten Störschalleinflüssen« (Berlin 1978) beschrieben ist.
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Es ist also die Tendenz zu verzeichnen, von der Forderung, mit High-Fidelity
im Sinne einer getreuen Wiedergabe der originalen Signalverläufe zu senden, abzugehen,
wic dies im Bereich der Stereophonie schon geschehen ist.
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Eine den normalerweise herrschenden oder speziellen Abhörbedingungen
Rechnung tragende Dynamikkompression kann also sender- bzw. produktionsseitig oder
hörer- bzw. wiedergabeseitig erfolgen.
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Die senderseitig eingeführte Kompression kann natürlich nicht an
die am Wiedergabeort vorliegenden speziellen Störschalleinflüsse und Wiedergabeeinrichtungen
angepaßt sein Vor allem bei fehlendem Störschall und optimalen Wiedergabe- und Abhörbedingungen
ist die für übliche Abhörbedingungen komprimierte gesendete Dynamik für HiFi-Ansprüche
zu flach.
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Dadurch, daß das Ohr bei Anwesenheit von Störschall selbst eine Dynamikexpansion
bewirkt (siehe »Tagungsbereicht Tonmeistertagung Berlin 1978, Seiten 100 bis 107«)
wird eine Annäherung an HiFi-Dynamik wieder erreicht, wenn die Nutzsignale vor del
Wiedergabe entsprechend komprimiert werden (DE-PS 24 56 468).
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Beim Fehlen von Störschall, wenn das Gehör selbst nicht eine Dynamik-Expansion
vornimmt, wird dagegen die Dynamik der quellenseitig komprimierten Signale als zu
klein empfunden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine
Tonsignalverstärkerschaltung für ein quellenseitig in der Dynamik komprimiertes
Tonsignal anzugcben, die die Wiedergabe den wechselnden Störschalleinflüssen der
Umgebung so anpaßt, daß jederzeit HiFi-Verhältnisse möglichst weitgehend realisiert
werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1
gekennzeichnete Tonsignal-Verstirkerschaltung gelöst.
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Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Tonsignal-Verstärkerschaltung
gemäß der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Die Tonsignal-Verstärkerschaltung gemäß der Erfindung bewirkt also
eine störschallabhängige Dynamikexpansion des durch Lautsprecher, Kopfhöhrer u.
dgl.
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wiederzugebenden Signals, das aus den oben geschilderten Gründen quellenseitig
in der Dynamik komprimiert worden war. Eine solche Maßnahme ist bisher nicht bekannt.
Die Expansion am Ort der Wiedergabe war bisher lediglich eine kompensatorische Maßnahme
im reziproken Verhältnis zur Produktionsseitigen Kompression und nicht störschallabhängig.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Tonsignalverstärkerschaltung
gemäß der Erfindung erfolgt die Dynamikexpansion frequenzselektiv in Abhängigkeit
von der Frequenzzusammensetzung und der Intensität des Störschalls am Ort der Wiedergabe.
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Durch die Erfindung werden also auf der Wiedergabeseite individuelle
Maßnahmen getroffen, um die Qualitätsverschlechterung der Wiedergabe zu kompensieren,
welche sich aufgrund der bereits generell eingeführten senderseitigen Dynamikkompression,
die nach den derzeit vorliegenden Planungen noch erhöht werden soll, ergibt. Die
Erfindung ermöglicht es also, eine Benachteiligung derjenigen Hörer zu vermeiden,
die Ober günstigere Abhörbedingungen verfügen bzw.
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andere Hörerwartungen besitzen, indem hörerseitig
eine störpegelabhängige
Dynamikexpansion durchgeführt wird.
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Der Erfindungsgedanke wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Zeichnung näher erläutert.
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Es zeigt F i g. 1 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer
Einrichtung gemäß der Erfindung, Fig.2 Kompressionskurven für nicht vorkomprimierte
Nutzsignale mit Originaldynamik bei verschiedenen Pegeln eines breitbandigen Störgeräusches,
errechnet aus den Kurven für in der Lautheit durch gleichmäßig verdeckendes Rauschen
gedrosselte Signale; längs der Abszisse ist die Amplitude des Programmsignals und
längs der Ordinate die Amplitude des wiedergegebenen Signals aufgetragen; Parameter
ist der Störgeräuschpegel und Fig.3 aus den Kurven der Fig.2 errechnete Kompressions-
und Expansionskurven bei verschiedenen Pegeln eines breitbandigen Störgeräusches
für einen vorgegebenen Signalpegelumfang (Programm-Dynamik) von 37 bis 40 dB.
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Die in Flug. 1 dargestellte Einrichtung enthält einen Nutzsignaleingang
10, der beispielsweise an den Ausgang des Demodulators eines Rundfunkempfängers
angeschlossen sein kann. Ferner enthalt die Einrichtung einen Störsignaleingang
12, dem ein Störgeräuschsignal von einem Störschallmikrofon od.dgl. zugeführt wird.
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Der Nutzsignaleingang 10 ist über einen Verstärker 14 und eine Filterschaltung
16a mit einem Signaleingang 18a eines Dynamikexpanders 20a gekoppelt, der außerdem
einen Steuereingang 22a, dem ein Dynamikbereich-Steuersignal zugeführt wird, und
einen Signalausgang 24a hat, der mit einer Ausgangsklemme 26 der Einrichtung verbunden
ist, an die eine Wiedergabeeinrichtung, z. B. ein Kopfhörer oder ein Endverstärker
mit nachgeschaltetem Lautsprecher anschließbar ist.
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Der dargestellte Dynamikexpander 20a ist eine im Prinzip bekannte
Schaltungsanordnung (siehe z.
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»Electronics World«, Juni 1971, Seiten 54 und 55) mit der Ausnahme,
daß das in der bekannten Schaltung zur Einstellung des Betrages der Dynamikexpansion
dienende Drehpotentiometer durch ein elektronisches Potentiometer 28 ersetzt ist,
das zwei mit ihren Kanälen in Reihe geschaltete Feldeffekttransistoren (FET) komplementären
Leitungstyps enthält, deren Steuerelektroden mit dem Steuereingang 22a verbunden
sind, so daß der Widerstand der Kanäle der Feldeffektransistoren durch das Dynamikbereich-Steuersignal
gegenläufig steuerbar ist. Der Betrag des dem Steuereingang fla zugeführten Dynamikbereich-Steuersignals
bestimmt also den Betrag der durch den Dynamik-Expander 2Oa bewirkten Dynamikexpansion.
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Das Cynamikbereich-Steuersignal wird durch eine Schaltungsanodnung
30a erzeugt Der Störsignaleingang 12 ist über einen Verstärker 32 mit dem Eingang
der Schaltung 30a gekoppelt Die Schaltungsanordnung 30a enthält eine Filterschaltung
32a, eine Gleichrichterschaltung 34a, ein einstellbares Dämpfungsglied 36e, z. B.
ein Potentiometer, und einen Trennverstärker 38a z. B. einen Emitterfolger, dessen
Ausgang im einfachsten Falle (Expansionsgrad umgekehrt proportional dem Störschallpegel)
mit dem Steuereingang 22a gekoppelt ist. Für höhere Ansprüche, z. B. für eine genaue
Nachbildung der Kurven gemäß Fig.3, kann dem Steuereingang 22a eine Funktionsschaltung
23a mit einer gewünschten Übertragungsfunktion vorgeschaltet sein. Die Funktionsschaltung
kann z. B. zwei Digital/ Analog-Umsetzer, die das Signal von der Schaltung 30a
bzw.
des über eine Klemme x vom Ausgang des Verstärkers 14 zugeführte Nutzsignal jeweils
in einen Digitalwert umsetzt, einen entsprechend programmierten Festwertspeicher
(ROM, PROM), dessen Speicherplätze durch die Digitalwerte adressierbar sind und
einen entsprechenden digitalen Ausgangswert enthalten, und einen Digital/Analog-Umsetzer,
der den digitalen Ausgangswert in ein analoges Dynamikbereich-Steuersignal umsetzt,
enthalten.
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Die erfindungsgemäße Dynamikexpansion kann im einfachsten Falle unabhängig
vom Frequenzgehalt des Störschalles vorgenommen werden. In diesem Falle können dann
die Filterschaltungen 16a und 32a weggelassen werden und die Arbeitsweise der bisher
beschriebenen Schaltungsanordnung soll nun unter dieser Voraussetzung erläutert
werden. Die bezüglich der Dynamik verwendeten Begriffe sind dabei wie folgt definiert:
Original-Dynamik: Amplitudenbereich in Dezibel des ursprünglichen Schallereignisses,
wie Originalsprache, Originalmusik u. dgl.
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Programm-Dynamik: Amplitudenbereich in Dezibel des das Original-Schallereignis
darstellenden Signals, das in der Dynamik durch die Regie oder automatisch arbeitende
elektronische Einrichtungen im Vergleich zur Original-Dynamik verringert wurde,
also die Dynamik des Signals am Nf-Ausgang eines Rundfunkempfängers oder Tonbandgerätes.
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Wiedergabe-Dynamik: Amplitudenbereich des durch Lautsprecher, Kopfhörer
od. dgl. wiedergegebenen Schallsignals.
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Gehörsmäßige Dynamik: Der Amplitudenbereich, den das menschliche
Ohr subjektiv empfindet, wenn ihm das wiedergegebene Signal mit der Wiedergabe-Dyna-
mik
dargeboten wird (darstellbar durch den Signalpegel von auf gleiche Lautstärkeempfindung
eingestellten Vergleichstönen).
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Es ist eingangs erläutert worden, daß bei Rundfunksendungen in Zukunft
eine noch stärkere Dynamikkompression zu erwarten ist. Die Dynamikkompression soll
dabei im Hinblick auf Störgeräuschpegel und Abhõrbedingungen bemessen werden, wie
sie bei der überwiegenden Anzahl der Hörer vorliegen. Wenn ein relativ stark komprimiertes
Signal mit einer Programmdynamik von z. B. 25 dB in einer Umgebung mit geringen
Störgeräuschen (Störschalidruckpegel z. 35 dB und geringer) wiedergegeben wird,
empfindet das Ohr die gehörsmäßige Dynamik als unzureichend. Erst nach einer Expansion
der Wiedergabe-Dynamik auf 49dB ergibt sich eine subjektiv einigermaßen zufriedenstellende
gehörsmäßige Dynamik von 65dB, nach einer Expansion der Wiedergabe-Dynamik auf 54
dB ergibt sich eine gehörsmäßige Dynamik von 70 dB.
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Zu jedem Störgeräuschpegel gehört also im Prinzip nur ein einziger,
bestimmter Dynamikumfang des Signals, der für die Wiedergabe- bzw. Abhörbedingungen
optimal ist, also eine bestimmte Wiedergabe-Dynamik. Diese optimale Wiedergabe-Dynamik
wird erfindungsgemäß durch Expansion des angelieferten wiederzugebenden Signals
erreicht, wobei die Expansion von der Vorkompression und vom Störschallpegel, der
im Moment der Wiedergabe herrscht, abhängt.
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Die Expansion soll bei einem Schwellenwert einsetzen, der von dem
sender- bzw. produktionsseitig eingestellten Dynamikumfang, also der Programmdynamik
abhängig ist und vom Hörer an seinem Gerät vorteilhafterweise eingestellt werden
kann. Richtwerte hierfür ergibt die folgende Tabelle 1.
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Tabelle 1 Programm-Dynamik, dB 54 45 37 25 15 Störschallpegelschwelle,
dB 35 45 55 65 75 Lage des Wiedergabe-Dynamik- 35. .89 45. .90 55...92 65...90 75...90
bereichs, dB Gehörsmäßige Dynamik 70 70 70 65 60 entsprechend, dB Wenn also der
in Zeile 2 der obigen Tabelle 1 angegebene Schwellenwert des Störschalles unterschritten
wird, soll die erfindungsgemäße Dynamikex-Expansion einsetzen. So soll z B. bei
einer Programmdynamik von 25 dB, die L B. durch eine senderseitige Kompression der
Original-Dynamik von ca 75 dB auf 25dB (Kompressionsverhältnis 1:3) zustandekommt,
die Expansion einsetzen, wenn ein Störschallpegel von 65 dB unterschritten wird.
Bei einem Störschallpegel von 55 dB sollte durch die Dynamikexpansion dabei B.
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eine Wiedergabedynamik von 37 dB erzeugt werden.
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Entsprechend hat bei einer vorgegebenen Programmdynamik von 37 dB
die Expansion einzusetzen, wenn der Störschall gel den Wert 55 dB unterschreitet
Beim rschreiten der in Zeile 2 der Tabelle 1 angegebenen Störschallpegel-Schwellenwerte
wird vorteilhafterweise eine weitere Dynamikkompression
gemäß DE-PS 24 56468 durchgeführt
Bei stärkerer Vorkompression (kleinerer Programmdynamik) setzt die störpegelabhängige
Dynamikkompression erst bei höheren Störschallpegeln ein.
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Weitere Angaben hinsichtlich der Störschallpegel Schwellenwerte,
bei deren Unterschreiten die erfindungsgemäße Dynamikexpansion und bei deren Oberschreiten
die bekannten zusatzliche Dynamikkompres sion erfolgen sollen und die Wledergabe-Dynamilc,
die bei einer gewünschten gehörirnitigen Dynamik in Abhängigkeit vom Störschallpegel
dargeboten werden muß, sind in der an das Ende der Beschreibung angefügten Tabelle
2 zusammengestellt Bei einer Original-Dynamik von 75 dB (60dB) werden die angegebenen
Werte der Programmdynirnik durch die in der folgenden Tabelle 3 angegebenen Kompressionsfaktoren
erreicht: Tabelle 3 Programm-Dynamik (dB) 54 45 37 25 15 10 Kompressions-Verhältnis
1:1,4 1:1,7 1 2 1: 3 1: 5 1: 7,5 (1:1,1) (1:1,3) (1:1,6) (1:2,4) (1:4) (1:6)
Eine
Betrachtung der Tabellen 1 und 2 zeigt, daß mit abnehmendem Störschallpegel eine
größere Wiederga-Dynamik, die der Original-Dynamik näherkommt, wünschenswert ist
Diese wird durch die erfindungsgemaße Expansion des wiederzugebenden Signals in
Abhängigkeit von der Stärke des Störschalls erreicht und zwar muß die Expansion
mit abnehmendem Störschall größer werden. Auf diese Weise kann man bei optimalen
Abhörbedingungen die Original-Dynamik wieder herstellen.
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Durch die Kombination der bekannten störpegelabbangigen Dynamikkompression
mit der erfindungsgen'lßen störpegelabhängigen Dynamikexpansion läßt sich in einem
weiten Störschallbereich erreichen, daß bin Hörer der Eindruek der ursprünglichen
Lautstärke und Lautstärke-Unterschiede hervorgerufen wird. Der Obergang von der
Kompression zur Expansion tritt dabei ein, wenn die in den Tabellen 1 und 2 angegebenen
Störschallpegel-Schwellenwerte in Richtung niedrigerer Störschallwerte unterschritten
werden.
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Wenn die Originaldynamik von ca. 75 dB auf eine Programmdynamik von
21, 29, 37, 45 bzw. 54 dB komprimiert ist und eine gehörsmäßige Dynamik von ce 70dB
angestrebt wird, ist keine Änderung der Programmdynamik notwendig bei Störschallpegeln
von 75 65, 55, 45 bzw. 35 dB (siehe die 5. Zeile in Tab. 2).
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Beim Übergang auf einen anderen Störschallpegel ist die Expansion
(bzw. Kompression) gleich der Differenz zwischen dem zur Prgrammdynamik gehörigen
Dynamik und der zum Störschallpegel gehörenden Dynamik.
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Die Expansion (bzw. Kompression) ergibt sich aus den Kurven (siehe
F i g.2) als Differenz zwischen der aus der Kurve für die Programmdynamik abzulesenden
Dynamik und der aus der Kurve für den Störschallpegel abzulesenden Dynamik. Die
Expansion (bzw. Kompression) muß entsprechend dem zu einem bestimmten Störschailpegel
gehörenden Kurvenverlauf vorgenommen werden. Für die jeweils vorgegebene Programmdynamik
sind Expansions- (bzw. Kompressions-) Kurven maßgebend, die durch Differenzbildung
zwischen der zur Programmdynamik gehörenden Kurve und der zum Störschailpegel gehörenden
Kurve für jeden einzelnen Wert der Programmdynamik gewonnen werden. Dies ist in
F;g.3 für eine Programmdynamik von 37 bis 40dB und einen Störschallpegel von 55dB
graphisch dargestellt. Die in F i g. 3 gezeigten Kurven sind diejenigen, die von
der Elektronik nachgebildet werden müssen, also im Falle der erfindungsgemäßen Dynamikexpansion
von der Schaltungsanordnung 30a in Vcrbindung mit der Schaltung 23a und dem Dynamikexpander
20a Der Störschallpegel steuert den Obergang von einer Kurve zu anderen, der Kurvenverlauf
gibt an, wie das Nutzsignal in Abhängigkeit von seinem eigenen Signalpegelverlauf
expandiert (bzw. komprimiert) wird.
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Der Bezugsparameter, der bestimmt, mit welcher gehörmäßigen Dynamik
eine bestimmte Programmdynunik gehört werden soll, wird am Wiedergabeort ehìgestellt,
z. B. mittels des Abschwächers oder Dämpfungsgliedes 36a, das mit einer geeichten
Einstellskala versehen sein kann.
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GemSiß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Hörfrequenzbereich
in eine Anzahl von Teilbereichen unterteilt und der Grad der Expansion wird in jedem
Teilfrequenzbereich des Hörbereichs dem dort vorhandenen spektralen Anteil des Störschalles,
apo z.B. der Umgebungsgeräusche, angepaßt, da dadurch eine dem Original entsprechende
Dynamik besonders weitgehend wiederhergestellt werden kann.
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Vorzugsweise wird der Hörfrequenzbereich im 6 Teilbereiche oder Bänder
mit den Eckfrequenzen 0 bis 130 Hz, 130 bis 260 Hz, 260 bis 600 Hz, 600 bis 1500
Hz.
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1500 bis 4000 Hz und 4000 bis 16 000 Hz unterteilt.
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Die Unterteilung des Frequenzbereiches e'ro der in F i g. l dargestellten
SchaltungsanoFdneng durch zwei Filterbänke, zu denen auch die Filter 16a und 32@
gehören. Die Filter 16a und 32a können also z.B.
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Tiefpaßfilter mit einer oberen Grenzfrequenz von 130 Hz sein. An den
Ausgang des Verstärkers 14 sind dann ferner noch die Eingänge von weiteren Filtern
* die anderen Teilfrequenzbereiche angeschlossen, also z. B. ein Bandpaßfilter 16b
mit einem Durchlaßbereick von 130 bis 260 Hz, ein Bandpaßfilter 16c mit ein Durchlaßbereich
von 260 bis 600 Hz usw. In entsprechender Weise ist an den Ausgang des Verstärkers
3;1 ein Bandpaßfilter 32b mit einem Durchlaßbereich von 130 bis 260 Hz, ein Bandpaßfilter
32c mit einem Durchlaßbereich von 260 bis 600 Hz, usw. angeschlossen. Für jeden
Frequenzbereich ist ferner ein Expander 20b, 20c,... und eine Schaltungsanordnung
3ob, 30c, sowie gewünschtenfalls eine Funktionsschaltung 23b, 23c, ... zum Erzeugen
eines zugehörigen Dynamikbereich-Steuersignals vorgesehen, die ebenso geschaltet
sind, wie es oben anhand der Schaltungsteile 2oa, na und 30a beschrieben worden
ist. Die Ausgänge 24b, 24c ... der Expander sind mit der gemeinsamen Ausgang klemme
der Einrichtung verbunden Durch die Steuerung der Dynamikexpansion in den einzelnen
Frequenzbändern wird erreicht, daß die Expansion nur in denjenigen Bereichen erfolgt,
in denen kein Störsignal nennenswerter Intensität vorhanden ist Da tieffrequente
Störsignale höherfrequente Nuizsignale mehr verdecken und drosseln als hochfrequente
Störsignale tieferfrequente Nutzsignale, d.h. da bekanntlich die Verdeckung und
Drosselung von einem Störsignal aus sich mehr nach hohen Frequenzen als nach tiefen
Frequenzen auswirkt, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung eine
Mitsteuerung der Expansion (bzw. Kompression) höherliegender Frequenzbänder durch
Störsignalkomponenten in benachbarten tieferliegenden Frequenzbändern vorgesehen
sein.
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Um diese Mitsteuerung zu bewirken, sind bei der Schaltungsanordnung
gemäß Fig.1 Verstärker 40a, 40b, ... vorgesehen, die einen einstellbaren Verstãrkungsgrad
aufweisen. Der Verstärker 40a koppelt das Dynamikbereich-Steuersignal des Frequenzbereiches
0 bis 130 Hz mit einer vorgegebenen, abgeschwächten Amplitude auf den Steuersignaleingang
des Expanders 20b für den Frequenzbereich 130 bis 260 Hz. Damit keine Rückwirkung
auf den nächsthöheren Frequenzbereich eintreten kann, ist zwischen den Verstärker
38b für das 130 bis 260 Hz-Dynamikbereich-Steuersignsl und den Steuersignaleingang
22b des Expanders 20b ein Trennverstärker 42b vorgesehen, dessen Verstärkungsgrad
vorzugsweise ebenfalls einstellbar ist Entsprechende Schaltungsanordnungen können
auch zwischen den Schaltungsteilen für die anderen Frequenzbereiche vorgesehen sein.
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Die Verstärker 40, die jeweils ein Dynamikbereich-Steuersignal eines
niedrigeren Frequenzbereiches dem Dynamikexpander des nächsthöheren Frequenzbereiches
zuführen, bewirken vorzugsweise eine Abschwächung des Signals um etwa 30 dB.
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Läßt man die Trennverstärker 42 weg, so wirken sich die Dynamikbereich-Steuersignak
eines niedrigeren Frequenzbereiches in zunehmend schwächerem Ausmaß
auf
die höherfrequenteren Frequenzbereiche aus, was in vielen Fällen vorteilhaft ist.
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Im einfachsten Falle ist es ausreichend, lh enn im gesamten hörbaren
Frequenzbereich oberhalb der Mittenfrequenz des Störsignals die gleiche Kompression
bzw. Expansion angewendet wird, wie im Mittenbereich des Störsignals selbst. Um
dies zu bewirken, kann man die Dynamikbereich-Steuersignale der niedrigeren Frequenzbereiche
über geeignete Kopplungsschaltungen den Expandern aller höherfrequenten Frequenzbereiche
zuführen. Die Kopplungsschaltungen können dabei das jeweils größte Dynamikbereich-Störsignal
auswählen, also nach Art eines Exklusiv-ODER-Gliedes arbeiten, oder nichtlineare,
insbesondere etwa logarithmische Summierung der Dynamikbereich-Steuersignale bewirken.
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Es war bereits erwähnt worden, daß der erfindungsgemäße Dynamik-Expander
mit einem Dynamikkompressor kombiniert sein kann, der eine weitere Dynamikkompression
bewirkt, wenn der Störschallpegel einen vorgegebenen Wert überschreitet. Eine solche
Schaltungsanordnung bewirkt dann je nach dem vorliegenden Störschallpegel eine Dynamikexpansion
oder eine Dynamikkompression. In beiden Fällen kann die Änderung der Dynamik einzelner
Frequenzbereiche des Tonsignals in Abhängigkeit von einer Analyse der Störgeräusche
erfolgen, wie es für die Dynamikkompression in der DE-PS 24 56 468 beschrieben ist.
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Die in der Tonsignal-Verstärkerschaltung enthaltene Schaltungsanordnung
zur Änderung der Dynamik des Tonsignals (Dynamik-Expander und gegenbenenfalls Dynamikkompressor)
kann abschaltbar sein.
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Wenn der Störschalldetektor ein Mikrophon enthält, ist vorteilhafterweise
eine die Tonwiedergabe kurzzeitig unterbrechende Schalteinrichtung vorgesehen, und
der
Störschalldetektor ist so ausgebildet, daß er das Störschallsignal nur während der
kurzen Perioden erzeugt, in denen die Tonwiedergabe unterbrochen ist Die Unterbrechung
kann so kurz sein, daß sie vom Ohr praktisch nicht wahrgenommen wird und/oder kann
in Abhängigkeit von der Amplitude des Tonsignals erfolgen, so daß die Unterbrechung
nur bei leisen Stellen erfolgt und daher weniger merkbar ist, als wenn sie bei lauten
Stellen vorgenommen würde.
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Anstatt die Tonwiedergabe kurzzeitig zu unterbrechen, kann die Messung
des Störschallpegels auch ohne Unterbrechung der Tonwiedergabe zu Zeiten erfolgen,
in denen der Signalpegel der Tonsignale unterhalb einer vorgegebenen Schwelle liegt.
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Durch die letzerwähnten Maßnahmen wird gewahrleistet, daß der Nutzschall
nicht fälschlicherweise als Störschall interpretiert wird.
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Die in den Tabellen aufgeführten Werte können mittels der in Fig.2
dargestellten Kurvenscharen interpoliert werden. Für die gehörmäßig richtige Stcuerung
der Expansion (sowie der bekannten Kompression) sind diese Kurven maßgebend. Ihre
Steilheit gibt das Kompressions- bzw. Expansionsverhältnis in Abhängigkeit vom Wert
der Programmdynamik an. Parameter ist der Störschallpegel.
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Die Dynamiksteuerung (Expansion bzw. Expansion+Kompression) kann
in vorteilhafter Weise mit einer Änderung der Lautstärke kombiniert werden, z B.
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kann der Verstärker eine amplitudenlinear arbeitende Verstärkerstufe
enthalten, deren Verstärkungsgrad im wesentlichen im gleichen Sinne, wie die Störschallamplitude
sich wander;, gesteuert wird. Der Verstärkungsgrad kann z. B. eine linear-proportionale
Funktion der Störschallamplitude sein.
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Tabelle 2 Signalpegel und Programm-Dynamik, die bei einer gewünschten
gehörsmäßigen Dynamik in Abhängigkeit vom Störschallpegel dargeboten werden müssen;
zugleich: Abhängigkeit der Schwelle für das Einsetzen der Dynamik-Kompression bzw.
-Expansion von der vorgegebenen Programm-Dynamik bei einer gewählten gehörsmäßigen
Dynamik.
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(Alle Werte in dB) Gehörs- Störschallpegel(-schwelle) mäßige 35 45
55 65 75 85 Dynamik 55 Programm-Dynamik 39 Pegel von. .bis 35-74 60 Programm-Dynamik
44 36 28 21 15 10 Pegel von . . . bis 35-79 45-81 55-83 65-86 75-90 85-95 65 Programm-Dynamik
49 32 25 18 Pegel von . . bis 35-84 55-87 65-90 75-93 68 Programm-Dynamik 35 Pegel
von. . . bis 55-90 70 Programm-Dynamik 54 45 37 29 21 16 Pegel von . . bis 35-89
45-90 55-92 65-94 75-96 85-101 80 Programm-Dynamik 30 23 Pegel von . . . bis 75
- 105 85-108 82 Programm-Dynamik 25 Pegel von . . . bis 85-110