DD131608B1

DD131608B1 - Digitaler steller mit verringerten stoerungen beim stel

Info

Publication number: DD131608B1
Application number: DD20007177A
Authority: DD
Inventors: Reinhard Adam
Original assignee: Reinhard Adam
Priority date: 1977-07-15
Filing date: 1977-07-15
Publication date: 1981-03-25
Also published as: DD131608A1; CS216795B1

Description

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Titel der Erfindung

Digitaler Steller- mit verringerten Störungen beim Stellvorgang

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung ist insbesondere in der Tonstudiotechnik bei digitalen Pegelstellern anwendbar. Sie kann auch zur Verringerung der Knackstörungen bei digitaler Einstellung von Filtern und Entzerrern bzw. anderen Funktionseinheiten des Tonkanals genutzt werden, in denen quantisierte Änderungen der Dämpfung, Verstärkung, Frequenz oder dergleichen vorgenommen werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Digitale Stellelemente für die Tonstudiotechnik sind meist in Form einer Kettenschaltung von Dämpfungsgliederη und/oder Verstärkungsstufen aufgebaut (DD-PS 100 600), deren Dämpfungsbzw. Verstärkungsfaktoren nur wenige diskrete Vierte - zwei bei Einsatz eines Schalters pro Stufe - annehmen können. Eine entsprechende Kodierung der umschaltbaren Verstärkungen bzw. Dämpfungen in der Kette gewährleistet, daß im gesamten Einstellbereich von etwa 100 dB der Signalpegel in gleichgequantelten Stufen -vorzugsweise 1 dB - variiert werden kann. Die sprungartige Pegeländerung erzeugt unerwünschte Nebenspektren, die subjektiv als störende Knackgeräusche empfunden werden·

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Eine bekannte Anordnung zur Verringerung solcher Störungen (DD-PS 117 953) vermischt digitale und analoge Schaltungsprinzipien, indem sie das quantisierte Stellelement durch eine Baugruppe ergänzt, die analoge Schaltungstechnik darstellt. Das führt u.a. zu Problemen beim Abgleich und bei der Reproduzierbarkeit. Ferner besteht die Gefahr von unerwünschten Pegelsprüngen infolge Überlappung. Die Umladung des Kondensators muß in einer Zeit erfolgen, die der Schaltzeit des quantisierten Stellelementes entspricht. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die analoge Ergänzungsschaltung auch arbeitet, wenn keine Signalspannung anliegt. Hierdurch werden die durch das übersprechen der Schaltimpulse in den Signalweg verursachten Knackstörungen vergrößert.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung wird eine Reduzierung der Knackstörungen angestrebt, ohne dabei verstärkte Störgeräusche in den Übertragungspausen zu verursachen.

Darlegung des V/esens der Erfindung

Die beim Betrieb eines digitalen Pegelstellers störend hörbaren Knackgeräusche bei der Verstärkungsänderung haben letztlich ihre Ursache in den zu großen Quantisierungssprüngen. Um hinreichend kleine Knackstörungen zu erzielen, darf der maximale Pegelsprung nicht größer als etwa 0,2 dB sein·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte quantisierte Stellelement durch eine Baugruppe zu ergänzen, die zu einer feineren Quantelung bei der Dämpfungs-ZVerstärkungsänderung führt. Prinzipiell ist dieses Problem durch eine entsprechende Erhöhung der Taktfrequenz (Sehalthäufigkeit) in Verbindung mit einer feiner gequantelten Stellstrecke lösbar. Hiermit ist aber eine Vergrößerung solcher Störgeräusche verbunden, die ihre Ursache im Übersprechen der Schaltimpulse in den Tonsignalweg haben. Diese Geräusche stören bei fehlender Signalspannung umso mehr, je höher die Taktfrequenz ist. Dabei sollen analoge Schaltungen und deren Nachteile vermieden werden·.

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Diese Aufgabe wird unter Verwendung eines weiteren in Reihe geschalteten Stellelementes erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das weitere Stellelement 4 ebenfalls ein quantisiertes Stelleleraent mit feinerer Quantelung als das erste Stellelement 1 ist, daß für das zweite Stellelement 4 ebenfalls in bekannter Weise ein Zähler und eine Verknüpfungslogik 5 vorgesehen ist, wobei der Zähler mit dem Riehtungssignal R des Steuergerätes 1 verbunden ist, daß er einen zusätzlichen Rücksetzeingang S1 aufweist, an dem die Grundtaktsignale T„ liegen und dessen Takt eingang CP mit einem Trigger 7 verbunden ist, der wiederum mit einem Nutzsignalspannungsanschluß in Verbindung steht·

Die Taktfrequenz muß mindestens zehnmal größer als die Grundtaktfrequenz sein, wenn ζ·Β. eine Änderung von 1 dB in 0,1 dB-Sprüngen realisiert werden soll. Bei bestimmten Anwendungen ist es daher vorteilhaft oder erforderlich, ein Filter - in der Tonstudiotechnik vorzugsweise einen Hochpaß - vor den Trigger zu schalten.

Um optimale Zeitverläufe im Sinne minimaler Knackstörungen zu erhalten, kann die untere Grenzfrequenz des Hochpaßfilters über einen Steuereingang gesteuert sein, der mit dem Grundtaktsignal des Steuergerätes verbunden ist. Mit jedem Grundtaktsignal wird der Zähler der erfindungsgemäßen Baugruppen auf einen definierten Anfangszustand rückgesetzt.

Ausführungsbeispiel

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung am Beispiel eines digitalen Pegelstellers näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1: ein Blockschaltbild der Anordnung

Fig. 2: drei Zeitverläufe der quantisierten Dämpfungs- bzw. Verstärkungsänderung

In Fig. 1 geben die Baugruppen Stellstrecke mit grober Quantelung 1, Zähler und Verknüpfungslogik 2 und Steuergerät 3

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schematisch die bekannte technische Lösung eines digitalen Pegelstellers wider. Die Baugruppen Stellstrecke mit feiner Quantelung 4, Zähler und Verknüpfungslogik 5, Filter 6 und Schwellwertelement 7 stellen die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Verringerung der Knackstörungen dar.

Bei der bekannten Ausführung erzeugt das Steuergerät 3 die Signale: Richtung R und Grundtakt T_&, die den Zähler in 2 steuern, der seinerseits über die zugeordnete Verknüpfungslogik in 2 die Schalterbausteine in der Stellstrecke mit grober Quantelung 1 steuert. Jeder Grundtaktimpuls T~ bewirkt, beispielsweise eine Erhöhung der Verstärkung in der Stellstrekke mit grober Quantelung 1 um 1 dB. Der zugehörige Kurvenverlauf ist in Fig. 2a dargestellt.

Gemäß der Erfindung wird zu der das analoge Nutzsignal Un bearbeitenden Stellstrecke mit grober Quantelung 1 eine ebenfalls das Nutzsignal Un beeinflussende Stellstrecke mit feiner Quantelung 4 in Kette geschaltet, deren Dämpfungs- bzw. Verstärkungsfaktor in kleineren Sprüngen -beispielsweise 0,1 dB veränderbar ist. Der Einstellbereich entspricht dem Dämpfungs- bzw. Verstärkungssprung der Stellstrecke mit grober Quantelung 1. Fig. 2b zeigt den von der Stellstrecke mit feiner Quantelung 4 realisierten Kurvenverlauf. Fig. 2c gibt den resultierenden Kurvenverlauf der Kettenschaltung wider.

Die Stellstrecke mit feiner Quantelung 4 wird über seinen Steuereingang S3 von dem Zähler und der Verknüpfungslogik gesteuert, dessen '-Taktimpuls T durch eine geeignete Triggerung der Nutzsignalspannung Un in einem Schwellwertelement 7 gewonnen werden. Jeder Grundtaktimpuls T_& setzt den Zähler in 5 über einen geeigneten. Setzeingang S1 auf einen definierten Ausgangszustand. Die Zählrichtung des Zählers in 5 und sein definierter Ausgangszustand sind abhängig von der durch das Richtungssignal R des Steuergerätes 3 vorgegebenen Stellrichtung.

Die Taktfrequenz T muß mindestens zehnmal größer als die Grundtaktfrequenz Tp sein, wenn eine Änderung von 1 dB, wie in

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Fig» 2a beispielsweise vorausgesetzt, durch die erfindungsgemäße Anordnung in 0,1 dB-Sprüngen realisiert werden soll. Dazu ist ein Filter 6, in der Tonstudiotechnik vorzugsweise ein Hochpaß, vor das Schwellwertelement 7 geschaltet.

Die Darstellung in Fig. 2Ъ und 2c geht davon aus, daß die Taktfrequenz T gleich zwanzigmal der Grundtaktfrequenz T^ ist. Um optimale Kurvenverläufe im Sinne minimaler Knackstörungen zu erhalten, kann die Grenzfrequenz der Filter 6 in Abhängigkeit von der Grundtaktfrequenz T„ über den Steuereingang zur Veränderung der Grenzfrequenz S2 verändert werden»

Claims

"1. Digitaler Steller, der als Stellstrecke ein quantisiertes. Stellelement und ein weiteres Stellelement in Reihenschaltung enthält, wobei das quantisierte Stellelement über einen Zähler und eine Verknüpfungslogik von einem Steuergerät für die Erzeugung von Grundtakt- und Richtungssignalen gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Stellelement (4) ebenfalls ein quantisiertes Stellelement mit feinerer Quantelung als das erste Stellelement (1) ist, daß für das zweite Stelleleraent (4) ebenfalls in bekannter Weise ein Zähler und eine Verknüpfungslogik (5) vorgesehen ist, wobei der Zähler mit dem Richtungssignal (R) des Steuergerätes (1) verbunden ist, daß er einen zusätzlichen Rücksetzeingang (S1) aufweist, an dem die Grundtaktsignale (T_&) liegen und dessen Takteingang (CP) mit einem Trigger (7) verbunden ist, der wiederum mit einem Nutzsignalspannungsanschluß in Verbindung steht,
2, Digitaler Steller nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß in die Zuführung der Mutzsignalspannung (Un) zum Trigger (7) ein Hochpaßfilter (6) eingeschaltet ist.

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Erfindungsanspruch:
3. Digitaler Steller nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Hochpaßfilter (6) in seiner unteren Grenzfrequenz über einen Steuereingang (S2), der mit dem Grundtaktsignal (Tq.) des Steuergerätes (1) verbunden ist, veränderbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen