Dynamikkompressor als Teil einer signalverarbeitenden Schaltungsanordnung in der Audio-, Regelungs- und/oder Dynamic compressor as part of a signal processing circuit arrangement in the audio, control and / or
Telefontechnikphone technology
Die Erfindung bezieht sich auf einen Dynamikkompressor als Teil einer signalverarbeitenden Schaltungsanordnung in der Audio-. Regelungs- und/oder Telefontechnik, bei dem ein nichtlineares bzw. streckenweise lineares Verhalten zwischen Ein- und Ausgangsspannungsamplitude vorliegt, das in einer Kompressorkennlinie angegeben werden kann, unter Einsatz eines Operationsverstärkers, von Widerstandsteilerschaltungen, Koppelkondensatoren und angesteuertem elektronischen Stellglied.The invention relates to a dynamic compressor as part of a signal processing circuitry in the audio. Control and / or telephone technology, in which there is a nonlinear or, in some cases, linear behavior between input and output voltage amplitude, which can be specified in a compressor characteristic curve, using an operational amplifier, resistance divider circuits, coupling capacitors and a controlled electronic actuator.
Zum Stand der Technik gehören Dynamikkompressor-Schaltungen, die den Ausgangspegel ab einer definierten Eingangspegelschwelle begrenzen, um beispielsweise nachfolgende Schaltungsteile nicht zu übersteuern. So wird ein Dynamikkompressor in Verbindung mit einem digitalen Anrufbeantworter verwendet, wodurch der digitale Aufzeichnungsstrom mittels eines Datenreduktionsalgorithmus stark verkleinert wird. Dadurch wird ein vertretbares Verhältnis zwischen Sprachauf- zeichnungsdauer und Speicherbedarf erzielt. Da derartige Datenreduktionsalgorithmen eine gute Sprachverständlichkeit nur mit einem verhältnismäßig großen Eingangspegel sicherstellen, wird hier mit Hilfe des Dynamikkompressors die Aussteuerung stets im maximal möglichen Bereich gehalten. Nachteilig bei den bekannten Dynamikkompressoren ist deren schaltungsrtiäßiger Platzbedarf und die relativ hohe Anzahl an elektronischen Bauteilen.The state of the art includes dynamic compressor circuits that limit the output level from a defined input level threshold in order, for example, not to overdrive subsequent circuit parts. A dynamic compressor is used in connection with a digital answering machine, whereby the digital recording stream is greatly reduced by means of a data reduction algorithm. This achieves a reasonable relationship between the duration of the voice recording and the memory requirement. Since such data reduction algorithms ensure good speech intelligibility only with a relatively high input level, the dynamic compressor always keeps the modulation in the maximum possible range. Disadvantages of the known dynamic compressors are their circuitry-related space requirements and the relatively high number of electronic components.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dynamikkompressorschaltung zu schaffen, die im Vergleich mit der bekannten Dynamikkompressorschaltung einfacher und kostengünstiger gestaltet ist, d.h. mit weniger und preiswerteren Bau-
elementen auskommt, und dabei eine geringere Leiterplattenfläche und eine kleinere Stromaufnahme benötigt.The invention is therefore based on the object of creating a dynamic compressor circuit which, compared to the known dynamic compressor circuit, is designed to be simpler and more cost-effective, ie with fewer and less expensive components. elements and requires a smaller circuit board area and a smaller current consumption.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung verhindert wirkungsvoll eine Übersteuerung, da der mit Masse verbundene Kondensator über einen Verstärker, der eine niedrige Ausgangsquellimpedanz aufweist, sehr schnell und ohne wesentliche Verzögerung aufgeladen wird. Die Aufladezeit beträgt ca. 1 ms. Ferner wird der Frequenzgang des Eingangssignals bei geschlossenem Schalter nicht verändert, wobei die erfindungsgemäße Schaltung vorteilhafterweise mit einem einzigen Schalter auskommt. Außerdem benötigt die erfindungsgemäße Schaltung durch die hochohmige Auslegung ausschließlich kleine und preiswerte Keramik-SMD-Chip-Kondensatoren. Weiterhin kommt die erfindungsgemäße Schaltung mit deutlich weniger Bauelementen aus und es wird nur die Hälfte der Leiterplattenfläche im Vergleich im Vergleich mit bekannten Lösungen gebraucht. Ferner ist die Stromaufnahme des erfindungsgemäßen Kompressors kleiner als die von bekannten Lösungen.The circuit arrangement according to the invention effectively prevents overmodulation, since the capacitor connected to ground is charged very quickly and without significant delay via an amplifier which has a low output source impedance. The charging time is approx. 1 ms. Furthermore, the frequency response of the input signal is not changed when the switch is closed, the circuit according to the invention advantageously making do with a single switch. In addition, the circuit according to the invention requires only small and inexpensive ceramic SMD chip capacitors due to the high-resistance design. Furthermore, the circuit according to the invention manages with significantly fewer components and only half of the circuit board area is used in comparison with known solutions. Furthermore, the current consumption of the compressor according to the invention is smaller than that of known solutions.
Ferner enthält die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung keine Gegenkopplung, die das Ausgangssignal bewertet und bei Überschreiten einer Aussteuerschwelle das Eingangssignal bedämpft. Vielmehr sind die Aussteuerungsgrenzen bekannt, so daß das Eingangssignal zur Ansteuerung des Schalters verwendet wird.Furthermore, the circuit arrangement according to the invention contains no negative feedback, which evaluates the output signal and dampens the input signal when a control threshold is exceeded. Rather, the modulation limits are known, so that the input signal is used to actuate the switch.
Außerdem wird die Ausschaltzeitkonstante mittels zweier Widerstände eingestellt, wobei der eine Widerstand den Steuereingang des Schalters gegen Bezugspotential zieht. Für den Schalter kann anstelle eines Bipolartransistors beispiels-
weise auch ein N-Kanal-Feldeffekttransistor verwendet werden. Es kann auch ein beliebiges elektronisches Stellglied für den Schalter verwendet werden, das nur der Anforderung genügen muß, daß mit dem Überschreiten einer vorbestiramten Spannung ein Schalten erfolgt.In addition, the switch-off time constant is set by means of two resistors, one resistor pulling the control input of the switch against the reference potential. Instead of a bipolar transistor, an N-channel field effect transistor can also be used. Any electronic actuator for the switch can also be used, which only has to meet the requirement that switching occurs when a pre-determined voltage is exceeded.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the figures.
Fig. 1 zeigt einen bekannten Dynamikkompressor; undFig. 1 shows a known dynamic compressor; and
Fig. 2 gibt den erfindungsgemäßen Dynamikkompressor wieder.2 shows the dynamic compressor according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Dynamikkompressor nach dem Stand der Technik, wie er beispielsweise bei dem Bosch DECT-Telefon "Beta Memo 1" eingesetzt wird. Bei dem bekannten Dynamikprozessor steht nur eine einzige Versorgungsspannung VI von 5 Volt zur Verfügung, aus der eine zweite Spannung V2 als Ruhebezug für den Operationsverstärker Ul gewonnen wird. Dabei wird V2 so gewählt, daß die maximal möglichen Ausgangspegel bei positiver und negativer Aussteuerung vom Betrag her gleich sind. Ein am Eingang IN liegendes Aussteuersignal würde über den Eingangs-Widerstandsteiler RAO, RA3 und RA4 gedämpft, wobei RA3 über einen Kondensator CAO wechselmäßig parallel zu RA4 geschaltet ist. Das so bedämpfte Signal wird mit dem nichtin- vertierenden Verstärker Ul im Übertragungsfrequenzband linear verstärkt. Der Ausgang OUT des Verstärkers steuert über einen Koppelkondensator CA2 bei Erreichen einer einstellbaren Schaltschwelle einen ersten Schalter VA1 auf, wodurch ein Kondensator CA1 über einen Widerstand RA1 aufgeladen wird. Mittels des Widerstands RA1 kann die Aufladezeitkonstarnte eingestellt werden. Der Kondensator CA1 ist über einen weiteren Widerstand RA2 mit einem zweiten Schalter VAO verbunden, der ab einer definierten Spannungsschwelle den Kondensator
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gang sein. Als Schalter Sl kommen vorzugsweise Bipolartransistoren oder Feldeffekttransistoren zum Einsatz.
be going. Bipolar transistors or field effect transistors are preferably used as switches S1.