DK143150B - Signalkompressor eller ekspander til audiostoejreduktion - Google Patents

Description

1 1 A315 O

Opfindelsen angår en signalkompressor eller -ekspander til audiostøjreduktion omfattende et første kredsløbsarrangement med linearitet af dynamikområdet og et andet kredsløbsarrangement, hvortil indgangssignaler til det første kredsløbsarrangement føres, og hvis udgangssignaler forenes additivt for kompression og subtraktivt for ekspansion med signalerne fra det første kredsløbsarrangement, og som omfatter et variabelt højpasfilter, hvis gennemgangsområde både under kompression og under ekspansion indsnævres, når amplituden af signalkomposanter, som optræder deri, vokser, for således at udelukke sådanne komposanter fra det indsnævrede gennemgangsområde og dermed fra kompressionen og ekspansionen.

Udgangspunktet for opfindelsen er en signalkompressor og -ekspander til audiostøjreduktion, hvor de signaler, som ligger i en valgt øvre del af audiofrekvensstøjbåndet underkastes kompression før udsendelse eller optagelse og underkastes komplementær ekspansion af dynamikområdet i den valgte del af frekvensbåndet efter modtagelse eller gengivelse, og hvor den valgte del af frekvensbåndet både under kompression og under ekspansion indsnævres, når amplituden af signalkomposanter, som optræder deri, vokser, for således at udelukke sådanne komposanter fra det indsnævrede frekvensbånd og dermed fra kompressionen og ekspansionen.

En sådan signalkompressor og -ekspander er angivet i britisk patentskrift nr. 1.12o.541. Problemerne med højfrekvensstøj i audio-anlæg, specielt båndoptagere, er velkendte, og der er et klart behov for en støjreduktion, som fungerer tilfredsstillende over et forholdsvis bredt bånd og alligevel er simpel og dermed billig nok til at indgå i privat udstyr. Endvidere kræver indføringen af en sådan støjreduktion en kompressionskarakteristik, der er kompatibel med eksisterende udstyr, som ikke har nogen ekspander.

Man kunne tro, at jo højere kompressionsgraden er, desto bedre, da den komplementære grad af ekspansion ville føre til en høj grad af støjreduktion. Det har vist sig, at dette ikke er tilfældet, specielt da en høj kompressionsgrad ville frembringe en ikke kompatibel optagelse, som ikke kunne gengives uden anvendelse af en ekspander.

Fig. 11 i det ovennævnte britiske patentskrift viser den yderligere vej i et hvilket som helst af kredsløbene i fig. 1 og 2.

Den yderligere vej omfatter et variabelt LCR-filter dannet af en seriekondensator fulgt af en selvinduktion, en modstand og en styret impedans, der alle shunter signalvejen. Filtret begrænser kompressionen eller ekspansionen til et højpasbånd af audiobåndet. Når udgangsamplituden af signalet, som passerer filtret, vokser, bliver afskæringsfre- 2 1 A3150 kvensen automatisk forskudt opad. Filtrets pasbånd bliver derved indsnævret og tillader således, at støjreduktionen stadig finder sted i dette indsnævrede bånd uden at påvirkes af signalerne med større amplitude, der udelukkes ved forskydningen af filtrets afskæringsfrekvens. Forskydningen i afskæringsfrekvens udføres ved hjælp af et styresignal, der styrer den nævnte impedans, idet styresignalet afledes fra filtrets udgang ved hjælp af en forstærker og et ensrettende og udglattende kredsløb.

Der ligger et problem i at udforme det variable filter på en sådan måde, at der opnås en tilfredsstillende afskæringskarakteristik. Det ovennævnte kendte filter er ugunstigt derved, at det kræver en selvinduktion, medens et simpelt RC-filter giver en for flad afskæringskarakteristik (6 dB pr. oktav). Et flertrins RC-filter med enkeltvis styring for hvert trin kræver et separat spændingsstyret variabelt modstandsorgan for hvert trin, hvilket medfører uønskede omkostninger. Det har i henhold til den foreliggende opfindelse vist sig, at problemerne kan afhjælpes på en overraskende simpel måde ved anvendelse af et fast højpasfilter i kaskade med det variable højpasfilter, forudsat at det variable højpasfilters afskæringsfrekvens i hviletilstand ligger et godt stykke udenfor pasbåndet for det faste filter, dvs. at afskæringsfrekvensen for det variable filter er lavere end afskæringsfrekvensen for det faste filter. Med denne foranstaltning undgås uakceptable fasekarakteristikker.

Kompressoren eller ekspanderen ifølge den foreliggende opfindelse er ejendommelig ved, at det variable højpasfilter omfatter to højpasfiltre forbundet i serie, af hvilke det ene filter indeholder komponenter med fast værdi og har en nedre grænsefrekvens over 1,5 kHz, og det andet filter har en variabel nedre grænsefrekvens, som er betydeligt lavere end 1,5 kHz for små amplituder, og som hæves progressivt over 1,5 kHz i afhængighed af voksende signaler, der optræder i indgangen til kompressoren eller ekspanderen.

Det andet filter omfatter fortrinsvis en seriegren bestående af en kondensator i parallel med en modstand og en shuntgren, som indeholder et styret impedansorgan, da parallelmodstanden i seriegrenen tilvejebringer optimale faseegenskaber og eliminerer et uønsket midtbåndsdyk, som forklaret nærmere nedenfor.

Det styrede impedansorgan i det andet filter er ifølge opfindelsen fortrinsvis styret af amplituden af udgangssignalet fra det variable filter, fordi dette giver lukket sløjfestyring af det variable filter.

En videreudvikling af opfindelsen omhandlet i det ovennævnte 3 143150 britiske patentskrift nr. 1.12o.541 er beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.253.o31. Dette sidstnævnte patentskrift definerer såkaldte type I og type II anordninger, og for nemheds skyld er idealiserede blokdiagrammer for begge disse anordninger vist i fig. 1 og 2 og beskrevet nedenfor. Udførelsesformerne ifølge den foreliggende opfindelse, som er beskrevet detaljeret nedenfor, er type I anordninger, men i det væsentlige det samme kredsløb kunne anvendes 1 de forskellige udførelser passende til type II anordninger, idet den foreliggende opfindelse er anvendelig til såvel type I som type II anordninger.

I en type I eller II kompressor indfører den yderligere vej, dvs. det andet kredsløbsarrangement, en additiv eller forstærkende signalkomposant til den lineære signalvej, hvor den yderligere vejs indgangssignal fås fra kompressorindgangen, når der er tale om en type I kompressor (fig. 1), og fra kompressorudgangen, når der er tale om en type II kompressor (fig. 2). I en type I eller II ekspander indfører den yderligere vej en subtraktiv eller kompenserende signalkomposant til den lineære signalvej, hvor den yderligere vejs indgangssignal fås fra ekspanderudgangen, når der er tale om en type I ekspander (fig. 1), og fra ekspanderindgangen, når der er tale om en type II ekspander (fig. 2).

Opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 og 2 viser de forannævnte diagrammer af type I og type II anordninger, fig. 3 et mere detaljeret blokdiagram af en type i glide- båndskompressor, fig. 4 et kredsløbsdiagram for en udførelsesform for en kompressor ifølge opfindelsen, fig. 5 et kredsløbsdiagram for en komplementær ekspander, fig. 6 en del af et kredsløbsdiagram for en omskiftelig kompressor/ekspander, fig. 7 et simpelt passivt udligningsnetværk, fig. 8 og 9 karakteristikkurver for kompressoren, fig. lo et kredsløbsdiagram for en forbedret filter/begræn-ser og fig. 11-13 karakteristikkurver hørende til udførelsesformen i fig. lo.

Grundlag.

Fig. 1,2 og 3 vedrører alle generelt opfindelserne i de tidli- 4 143150 gere nævnte patentbeskrivelser såvel som den foreliggende opfindelse. Fig. 1 og 2 er allerede blevet beskrevet. Fig. 3 viser en type I gli-debåndskompressor mere detaljeret. Ekspanderen og type II varianterne fremgår af fig. 1 og 2.

I fig. 3 passerer indgangssignalet, som tilføres en klemme 1, gennem en modstand 2, som danner hovedvejen, for at summeres på en udgangsklemme 3 med signalet fra den yderligere vej, som er tilvejebragt over en modstand 2a. Den yderligere vej omfatter en filter/be-grænser 4 med en indgang A og en udgang B fulgt af en forstærker 5 og en klipper 6, som eliminerer eventuelle transiente oversving, som er tilbage i signalet, der har passeret den i det væsentlige syllabi-ske begrænser 4. Den syllabiske virkning opnås ved at tilføre et udglattet styresignal til en styreklemme C på filter/begrænseren 4.

Dette styresignal fås fra udgangen og/eller indgangen på den yderligere vej (ledninger 7 og 8, hvoraf kun den ene behøves) over en forstærker 9, en ensretter 11 og et udglatningskredsløb 13. Et filter 8a kan også anbringes i ledningen 8. Når styresignalets amplitude vokser, indsnævrer det filter/begrænseren 4's pasbånd.

En udførelsesform for en kompressor ifølge opfindelsen.

Kredsløbet i fig. 4 er specielt udformet til at indskydes i optagekanalen i en hjemmebåndoptager, idet der kræves to sådanne kredsløb til en stereobåndoptager. Indgangssignalet tilføres på en klemme lo til et emitterfølgertrin 12, som frembringer et lavimpe-danssignal. Dette signal tilføres for det første over en direkte gennemgående hovedvej dannet af en modstand 14 til en udgangsklemme 16 og for det andet over en yderligere vej, hvis sidste element er en modstand 18, der også er forbundet med klemmen 16. Modstandene 14 og 18 adderer udgangssignalerne fra hovedvejen og den yderligere vej for at danne den krævede kompressionskarakteristik.

Den yderligere vej består af et fast filter 2o, et variabelt afskæringsfilter 22, der indeholder en felteffekttransistor 24 (disse danner filter/begrænseren), og en forstærker 26, hvis udgang er koblet til en dobbelt diodebegrænser eller klipper 28 og til modstanden 18. Forstærkeren 26 forøger signalet i den yderligere vej til et sådant niveau, at knæet i karakteristikken for begrænseren 28, der omfatter siliciumdioder, er virksomt ved det rigtige signalniveau under transiente forhold. Modstandene 14 og 18 er således afpasset, at den krævede kompensationsgrad af dæmpning da tilvejebringes for signalet i den yderligere vej.

Udgangen på forstærkeren 26 er også koblet til en forstærker 3o, hvis udgangssignal ensrettes af en germaniumdiode 31 og integre- 5 143150 res af et udglatningsfilter 32 for at tilvejebringe styrespændingen for felteffekttransistoren 24. Punkterne A,B og C er afmærket i overensstemmelse med fig. 3.

Filter/begrænseren.

Der anvendes to simple RC filtre, selv om ækvivalente LC-eller LCR filtre kunne anvendes. Det faste filter 2o giver en afskæringsfrekvens på 17oo Hz, under hvilken der sker aftagende kompression. Filtret 22 omfatter en seriekondensator 34 og en shuntmodstand 36 fulgt af en seriemodstand 38 og felteffekttransistoren 24, hvis kilde-drænvej er forbundet som en shuntmodstand. Under hvilebetingelser med signalet nul på felteffekttransistoren 24's port er felteffekttransistoren spærret og frembyder i det væsentlige en uendelig impedans. Der kan da ses bort fra tilstedeværelsen af modstanden 38. Afskæringsfrekvensen for filtret 22 er således 8oo Hz, hvilket vil bemærkes er betydeligt under afskæringsfrekvensen for det faste filter 2o.

Når signalet på porten vokser tilstrækkeligt til, at feltef-fekttransistorens modstand falder til mindre end f.eks. 1 kohm, shunter modstanden 38 effektivt modstanden 36, og afskæringsfrekvensen stiger til 35oo Hz, hvilket mærkbart indsnævrer filtrets pasbånd. Stigningen i afskæringsfrekvens er naturligvis en progressiv virkning.

Anvendelsen, af en felteffekttransistor er hensigtsmæssig, fordi et sådant organ indenfor et passende begrænset område af signalamplituder virker i det væsentlige som en lineær modstand for begge polariteter af signalet, hvilken modstands værdi bestemmes af styrespændingen på porten.

Anvendelsen af to kaskadekoblede filtre (12 dB/oktav) er vigtig, fordi dette resulterer i mindre støjmodulation end et simpelt ettrinsfilter med variabel afskæringsfrekvens (6 dB/oktav). Imidlertid frembringes der af to filtre i kaskade en sådan faseforsinkelse, der varierer som en funktion af frekvensen, at den giver en kompres-sionskarakteristik som funktion af frekvensen som vist i fig. 8 ved kurven 4o for et indgangssignal 44 dB under et største indgangssignal valgt som O dB i stedet for den ønskede kurveform 42. Ved at lægge hvileafskæringsfrekvensen for filtret 22 et godt stykke under afskæringsfrekvensen for filtret 2o er det muligt at opnå et kompromis, såsom kurven 44, der er baseret på en virkelig måling, og hvor højfrekvensenden er ca. lo dB over lavfrekvensenden. Kurver for indgangssignaler ved -16 dB, -lo dB og O dB er også vist for at illu- 6 143150 strere, hvorledes kompressionsvirkningen formindskes fremadskridende, når indgangsamplituden vokser, og filtret 22's bånd indsnævres. På tegningen er kurverne rykket længere sammen i den lodrette målestok, end de er i virkeligheden.

Den variable båndvirkning er vist tydeligere ved kurverne i fig. 9, der viser resultaterne af at påtrykke et stærkt signal (O dB) ved en fast frekvens på indgangsklemmen lo og overlejre et svagt signal (-41 dB), som gennemløber hele frekvensspektret. Udgangssignalet på klemmen 16 ved det svage signals frekvens detekteres af en bølge-analysator og udviser naturligvis et kraftigt signal ved frekvensen af det kraftige indgangssignal med fast frekvens og udviser også højfrekvenshævningen, som frembringes ved kompressionsvirkningen. Det kan tydeligt ses, hvorledes den voksende frekvens af det kraftige signal (2oo Hz, 4oo Hz, 7oo Hz, 1 kHz, 2 kHz) gradvist indsnævrer båndet, hvori kompression finder sted.

I fig. 4 er modstanden 36 og felteffekttransistoren 24 forbundet med et indstilleligt udtag 46 på en spændingsdeler, som indeholder en temperaturkompenserende germaniumdiode 48. Udtaget 46 muliggør indstilling af kompressionstærkslen for filtret 22.

Forstærker og begrænser.

Forstærkeren 26 omfatter komplementære transistorer, der giver en høj indgangsimpedans og en lav udgangsimpedans. Da forstærkeren driver diodebegrænseren 28, kræves der en begrænset udgangsimpedans, som frembringes af en koblingsmodstand 5o. Dioderne 28 er som allerede nævnt siliciumdioder og har et skarpt knæk omkring en halv volt.

Signalet på begrænseren og dermed på modstanden 18 kan kortsluttes til jord ved hjælp af en afbryder 53, når kompressoren ønskes sat ud af funktion.

Styreforstærker og udglatningsfilter.

Forstærkeren 3o er en npn transistor med et emittertidskonstantnetværk 52, som giver forøget forstærkning ved høje frekvenser. Kraftige høje frekvenser, f.eks. et bækkenslag, vil derfor medføre hurtig indsnævring af båndet, hvori kompressoren finder sted, for således at undgå signalforvrængning.

Forstærkeren er koblet til udglatningsfiltret 32 over den ensrettende diode 31. Filtret omfatter en seriemodstand 54 og en shuntkondensator 56. Modstanden 54 er shuntet af en siliciumdiode 58, der muliggør hurtig opladning af kondensatoren 56 for hurtig ansats i forbindelse med god udglatning under stationære forhold. Spændingen på kondensatoren 56 føres direkte til porten i felteffekttransistoren 24.

7 143150

Den komplementære ekspander.

Et komplet kredsløbsdiagram er vist i fig. 5, men en fuldstændig beskrivelse er ikke nødvendig, da i hovedsagen hele kredsløbet er identisk med fig. 4. Komponentværdier er derfor for størstedelens vedkommende ikke vist i fig. 5. Karakteristikkurverne er, selv om de ikke er vist, komplementære med kurverne i fig. 8.

Mellem fig. 4 og 5 er der følgende forskelle.

I fig. 5 får den yderligere vej sit indgangssignal fra udgangsklemmen 16a, forstærkeren 26a bevirker invertering, og signalerne, som forenes af modstandene 14 og 18, føres til indgangen (basis) på emitterfølgeren 12, hvis udgang (emitter) er koblet til klemmen 16a. For at sikre lav drivende impedans er indgangsklemmen loa koblet til modstanden 14 over en emitterfølger 6o. Passende målinger skal udføres for at forhindre forspænding i at komme ind i ekspanderen.

Forstærkeren 26a bringes til at invertere ved at tage udgangssignalet fra emitteren i stedet for kollektoren på den anden pnp transistor. Denne ændring medfører flytning af modstanden 62 (fig. 4) på lo kohm fra kollektoren til emitteren (fig. 5), som automatisk giver en passende udgangsimpedans til at drive begrænseren. Modstanden 5o er derfor udeladt i fig. 5.

Det skal bemærkes, at det er vigtigt ved justering af et komplet støjreduktionsanlæg at have ens signalniveauer på emitterne i transistorerne 12 i både kompressor og ekspander. Måleklemmer M er vist forbundet med disse emittere.

Omskiftelig kompressor/ekspander.

I en båndoptager af høj kvalitet kan der anbringes en separat kompressor og ekspander i henholdsvis optage- og gengivekanalen. Et mere økonomisk forslag er imidlertid at anvende en enkelt kompressor/ ekspander med en tilstandsomskifter til at vælge kompressor- eller ekspanderformen. Den yderligere vej i denne kompressor/ekspander kan være som vist i fig. 5, dvs. alt til højre for punkterne X og Y i fig. 5 anvendes uændret, men kredsløbet til venstre for punkterne X og Y ændres som vist i fig. 6.

I fig. 6 tilføres indgangssignalet på klemmen lob til et første emitterfølgertrin 7o, hvis udgangssignal føres over en modstand 72 til et andet emitterfølgertrin 74 svarende til trinnet 12 i fig. 4 og 5. Emitteren i dette trin er forbundet med punktet X for at tilvejebringe det ikke-inverterede indgangssignal til det yderligere trin. Det vil fra beskrivelsen af fig. 5 erindres, at den yderligere vej i denne udførelsesform bevirker invertering. Følgelig er signalet, som modtages ved punktet Y og tilføres i optagetilstanden ved hjælp af 8 143150 en tilstandsomskifter 76 til udgangskleftimen 16b over modstanden 18, et inverteret signal. For at opnå kompressorvirkning skal hovedvejen altså bevirke invertering, hvilket opnås ved hjælp af en yderligere transistor 78, hvis basis drives fra emitterfølgeren 74. Signalet i hovedvejen tages fra en kollektorbelastningsmodstand 8o.

I gengive-,dvs. ekspanderformen føres signalet fra den yderligere vej af omskifteren 76 til basis i emitterfølgeren 74, dvs. før invertertrinnet 78. Signalet fra den yderligere vej kombineres derfor subtraktivt med signalet i hovedvejen for at give ekspandervirkningen.

Simpel udligning.

Kompressoren og ekspanderen er indrettet til indsætning i en båndoptager af høj kvalitet for at tillade brugeren af denne at optage og gengive sine egne bånd med støjreduktion. En sådan båndoptager kan tydeligvis også gengive forud optagne bånd, som er blevet optaget med anvendelse af kompressoren i fig. 4 eller en kompressor med lignende karakteristikker. For at muliggøre at sådanne bånd forhandles til universelt brug, er det ønskeligt at tilvejebringe et billigere middel til udligning af signalet til indbygning i mindre kostbare båndoptagere. Kun ved anvendelse af en komplementær ekspander kan der genfrembringes et uforvrænget signal, men for det ukritiske øre er den eneste mærkbare fejl i det komprimerede signal en overdreven fremhævelse af høje frekvenser. Denne fremhævelse kan tilnærmelsesvis korrigeres ved hjælp af et simpelt diskantsænkningskredsløb, der virker på hele signalet. Et passende kredsløb er vist i fig. 7, hvor komponentværdierne er passende til udligning af et signal, der er optaget gennem kompressoren i fig. 4.

Yderligere forbedring af filter/begrænseren.

I det forenklede audiostøjreduktionsanlæg, som er beskrevet hidtil, er det blevet påpeget, at det anvendte filter/begrænserkreds-løb repræsenterer et kompromis. Til opnåelse af de bedste støjreduktionsresultater, specielt med henblik på støjmodulationseffekter, er det nødvendigt at anvende et filter i den yderligere vej, som har en dæmpningsgrad på mindst 12 dB pr. oktav. Højpasfiltret, som kræves til reduktion af hvislelyde, opnås hensigtsmæssigt ved anvendelse af det kaskadekoblede RC netværk i to sektioner. Den sidste kondensator er parallelforbundet med felteffekttransistoren 24, der kan forskyde afskæringsfrekvensen for den sidste sektion opad for at bevirke begrænsning af signalet.

Uheldigvis resulterer faseforskydningen, som frembringes af 9 143150 tosektionfiltret i et midtbåndsdyk i kompressorfrekvenskarakteristik-ken. Manglerne eller ulemperne ved dykket indbefatter en forøgelse i støjniveauet i området ved nogle få hundrede Hertz (i modsætning til støjreduktion), og en uensartethed i signalniveauet (omkring 1 dB) i 1 kHz området ved høje niveauer, når komposanten fra den yderligere vej kobles ind og ud (støjreduktions ind- og udkobling). Et forbedret filter/begrænserkredsløb skal nu beskrives, som afhjælper problemet ved midtbåndsdykket og også medfører andre fordele, navnlig ved formindskede dynamik- og frekvenskarakteristikfejl i tilfælde af ufuldkommen kompressor og -ekspandertilpasning.

Fig. lo viser det forbedrede kredsløb til erstatning af kredsløbet mellem punkterne A,B og C i fig. 4 og 5. Når felteffekttransi-storen 24 er spærret, er det andet RC netværk 22 uvirksomt, og det første RC netværk 2o styrer da den yderligere vejs karakteristik. Det forbedrede kredsløb kombinerer fasefordelene ved kun at have en enkelt RC sektion under hvilebetingelser med et tosektions RC filters dæmpningsegenskaber på 12 dB pr. oktav under signalforhold.

I det praktiske kredsløb, hvor de anvendte felteffekttransi-storer er MPF lo4, er modstanden 36a på 39 kohm nødvendig for at tilvejebringe en begrænset kildeimpedans, som arbejder ind på felteffekt-transistoren. På denne måde holdes kompressionsforholdet (decibelændringer i indgangen divideret med decibelændringer i kompressorudgangen) ved alle frekvenser og niveauer på et maksimum på ca. 2. Modstanden 36a på 39 kohm tjener samme begrænsningsfunktion for kompressionsforholdet i det forbedrede kredsløb, som modstanden 36 i kredsløbet i fig. 4 eller fig. 5. Endvidere tilvejebringer denne modstand en lavfrekvent vej for signalet.

Fig. 11 er en kurveoptegning af indgangs-udgangskarakteristikken for kompressoren som en funktion af frekvensen ved anvendelse af den forbedrede filter/begrænser i fig. lo og værdierne 47 ohm og o,l ^F i emittertidskonstantkredsløbet 52 i styreforstærkeren i stedet for værdierne på 22o ohm og o,15 vist i fig. 4. Fig. 12 er en afbildning af karakteristikken for kredsløbet under kompressions-tærkslen. Ekspanderkarakteristikken er også vist.

Det kan ses, at med kredsløbet i fig. lo er midtbåndsdykket i fig. 8 borte. Tendensen af støjreduktionsanlægget til at forøge støjniveauet i området omkring dykket er elimineret, og en forbedret total støjreduktionsvirkning er derved opnået. Ophævelsen af dykket ved høje niveauer skal også bemærkes. Når støjreduktionsvirkningen kobles ind og ud, vil der således ikke være nogen ændring i niveauet lo 143150 og derfor ingen, flertydigheder ved måling eller specificering af niveauer til standardiseringsformål. Ophævelsen af dykket ved høje niveauer tilvejebringes af de gunstige fasekarakteristikker for det forbedrede kredsløb under høje kompressionstilstande, navnlig ved tilvejebringelsen af en lav- og midtfrekvensvej af modstanden 36a.

Ved indstilling af værdien af modstanden 36a på 39 kohm i det andet RC netværk 22 er det muligt at opnå enten et dyk eller en pukkel i netfrekvensområdet.

En yderligere egenskab ved det forbedrede kredsløb i fig. lo er, at det er muligt at opnå større effektiv begrænsning af komponenten fra den yderligere vej ved høje frekvenser uden skadelig indvirkning på tilpasningsegenskaberne. Den forbedrede ydelse tilvejebringes af faseforskydningen forud, som indføres ved høje frekvenser af kredsløbet for det fuldt glidende bånds kredsløb. Endvidere forøges forstærkningen af styreforstærkeren ved høje frekvenser. Reduktionen i tærskel og den forøgede kompression ved høje frekvenser kan ses i fig. 11. De viste karakteristikker medfører minimal mulighed for overbelastning af magnetbånd ved korte bølgelængder, selv om det begrænsende tærskelniveau forøges fremadskridende med faldende frekvens for at reducere støjmodulationsvirkninger.

En yderligere egenskab ved det forbedrede kredsløb vedrører også støjmodulationsvirkninger. I kredsløbet i fig. 4 ændrer det variable bånds virkning sig til normal kompression, når felteffekt-transistorens modstand falder under modstanden af modstanden 38 på lo kohm i serie med felteffekttransistoren. Den højeste omslagsfrekvens for det variable filter er høj nok til at tilvejebringe tilstrækkeligt lave støjmodulationsvirkninger under normale båndoptagelse s støjniveauer. Kassetter har imidlertid meget høje støjniveauer, og det har vist sig at være bedst at udelade modstanden 38 på lo kohm og alene være afhængig af glidebåndsvirkningen for at udføre begrænsning. Den yderligere vej har da bedre højfrekvensoverføring under tilstedeværelse af signaler med høj amplitude og lavere frekvens, som nødvendigvis bringer kredsløbet til at arbejde.

Den variable båndvirkning af det forbedrede kredsløb kan ses i fig. 13, som er fremstillet på samme måde som fig. 9 ved afbildning af kompressorfrekvenskarakteristikken ved hjælp af en måletone ved lavt niveau, hvilket niveau ligger under kompressorens tærskel, under tilstedeværelse af et signal med højt niveau. Måletonen detekteres ved kompressorudgangen ved hjælp af et følgefilter. Signalet ved højt niveau bringer kompressorkredsløbet til at fungere, og den grafiske afbildning viser virkningen på filtrets 11 143150 omslagsfrekvens. Det kan ses, at det variable båndkredsløb, navnlig hvis den fuldt glidende udførelse anvendes, vil tilvejebringe en betydelig reduktion i højfrekvensstøjen under signalforhold. Fig. 11,12 og 13 er alle taget fra virkelige kurveoptegnelser, som er frembragt ved hjælp af det forbedrede kredsløb i fig. lo.

Et korrekt justeret kompressor- og ekspanderpar skal passe sammen ved alle niveauer og frekvenser indenfor ca. _1 dB, Forsøgsresultater har vist, at dette kan opnås ved alle signalniveauer. I praksis er det vigtigt, at fejlene, som frembringes under fejltilpasningsforhold, ikke mærkbart påvirker gengivelsens kvalitet. Fejlene, som frembringes af det forbedrede filter/begrænserkredsløb i fig. lo, er mindre end i kredsløbet i fig. 4. Det er blevet vist eksperimentelt, at en forstærkning eller et tab på 2 dB mellem kompressoren og ekspanderen medfører sådanne fejl, at ændringen i følsomhed som funktion af frekvensen når en maksimalværdi på kun ca.

2-3 dB pr. oktav, hvilket er lavt nok til at undgå indføring af nogen betydningsfuld farvning i det gengivne signal.