165890. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés automatikus dinamikabővítésére, különösen mágneses hangrögzítéshez
3 IDDöyu 4 A találmány előnyei, hogy az áramkör már viszonylag alacsony áron megvalósítható: nem. igényel 1%-os tűrésű alkatrészeket: különálló blokként tetszőleges készülékbe beépíthető: a bemeneti információt dinamikahamisítás nélkül adja 5 vissza: kommersz kazetta használata mellett kb. 60 dB-es dinamikatartomány rögzítésére ad lehetőséget és különösen a —20 dB- és a teljes kivezérlés közötti színtartományban a Dolby „B"-eljárásnál jobb jel-zaj viszont eredményez (60-65 dB) 2%-nál 10 kisebb harmonikus torzítás mellett. A találmány szerinti áramkört és kihatásait az ábrák szemléltetik: Az 1. ábra a zajszűrő blokksémáját felvételi 15 állásban mutatja, a 2. ábrán a szűrő lejátszáskori blokksémája látható, a 3. ábra az áramkör elérendő szint- és frekvenciafüggését, a szalagon levő zajt és a 20 lejátszáskor nyert zajképet ábrázolja, a 4. ábra a Dolby „B" „Hárman Cardon" CAD5 típusú és a találmány szerinti áramkör jel-zaj viszonyát hasonlítja össze, míg az 5. ábra a találmány szerinti áramkör egy 25 példaképpeni kiviteli kapcsolását mutatja be. Az 1. ábrán látható felvételi állású blokkséma szerint az Ug bemeneti információ a magnetofontechnikában elengedhetetlen frekvenciakorrekció és bizonyos mérvű erősítés után az FE felvevőerősítő- 30 bői egyrészt az Et erősítőre, másrészt a két különböző frekvenciasávban működő dinamikakompresszor Uße bemenetére kerül. A C^ kompresszor alacsonyfrekvencián, 30 és 125 Hz között (a hálózati bugás csökkentésére), a C2 35 kompresszor pedig az emberi fül legnagyobb érzékenyésgű frekvenciasáyjában, az 1 és 4 kHz közötti tartományban működik. A Ct kompresszor felső határfrekvenciája célszerűen 125 Hz, a C2 kompresszor alsó határfrekvenciája pedig 4 kHz. 40 Mindkét kompresszor erősítése a határfrekvenciákon —20 dB/D levágási meredekséggel korlátozott. Az Ei erősítő lineáris frekvenciakarakterisztikával az Uße információt Uj értékre erősíti. Amennyiben a bemeneti információ teljes kivezérlést ad, E! 45 feszültsége: Ui>U2. Tehát a dinamikakompresszorok erősen leszabályozva működnek, s így az Ej erősítő kimenetén összeadva Uj és U2 -t, a jelkeverék jó közelítéssel Ui értékét szolgáltatja. Ekkor tehát a szűrő frekvenciafüggetlen. A szint 50 csökkenésekor az Uj értéke lineárisan változik, a Cx és C 2 kompresszorok kimeneti szintje az előbbi frekvenciasávokban a kompresszorok működése következtében egyre inkább megközelíti, majd felülmúlja az Ui értékét. Ily módon a szint 55 fokozott csökkenésekor az előbb említett két frekvenciasávban egyre erősödő mértékű kiemelés jön létre. Az E2 erősítő a jelkeveréket az Iisig felvételi arám eléréséhez szükséges értékre emeli. A 2. ábrán látható lejátszáskori blokkséma 60 szerint az adott szalagsebességen szabvány szerint előírt frekvenciakorrekció és erősítés után a KOF kombinált fejről érkező Uße' információt a lineáris E3 erősítő Uj' amplitúdóra erősíti. Az erősítő szint és frekvenciafüggő negatív visszacsa- 65 toló hálózatába a Ct és C 2 dinamikakompresszorokat helyezzjik ei- A nagyfrekvencián működő C2 kompresszoron belül az erősítőt úgy képezzük ki, hogy az az egyenfeszültségerősítő felé a felvételi korrekciónak megfelelően avatkozzék be. Ezt az átkapcsolást a „K" kapcsolóval végezhetjük el. Ekkor a C2 kompresszor beavatkozó szerve, ha egyébként a felvétel-lejátszási karakterisztika lineáris, a bemenetén a hangképet a felvételkor jelentkező információval azonosnak érzékeli. Tehát a szalag nagyfrekvenciákon bekövetkezett demagnetizációjának hatását a hangkép torzítatlan visszaállítása szempontjából is kiküszöböltük. Ily módon a C2 kompresszor pontosan a felvételi kiemelés értékével azonos gyengítést (negatív visszacsatolást) ad az E3 erősítő jeltartalmának. Az FK(L) egység végzi a szükséges korrekció előállítását, Ui' és U2 ' az E3 erősítő és C^— C 2 kompresszorok kimeneti feszültségét, E4 az esetleges további erősítést végzi és az URÍ kimenőfeszültséget szolgáltatja. A kiemelések szint- és frekvenciafüggését bemutató 3. ábra a szemlélhetőség kedvéért csak pl. az f = 10 kHz környezetében jelentkező zajkomponensekre szorítkozik, láthatóan erősen csökkentett zajképet kapunk. Az ábrából jól látható, hogy a kiemelés a frekvenciasáv szélein már viszonylag kicsiny szintcsökkenéskor jelentkezik s a szintnek kb. -20 dB-es csökkenésekor eléri a maximális értéket. Az ábrán különböző frekvenciák szerepelnek, így az f0 = 500 Hz, fi = 100 Hz, T2 =• 1 kHz, f3 = 2 kHz, f4 = 10 kHz, fs = 5 kHz. Az „a" görbe a magnetofonszalag saját zaját, a „b" lejátszáskor a nyert zajt szemlélteti. Látható továbbá az is, hogy az alacsonyfrekvenciás kiemelés csak erősebb szintcsökkenésnél következik be. A lejátszási karakterisztikának első közelítésben a felvételi görbékre szimmetrikusan, a lineáris szintcsökkenést mutató f = 500 Hz-es görbére tükrözve kellene jelentkeznie. Ekkor azonban, amint az a Dolby ,,B" egycsatornás eljárásnál tapasztalható, a magasabb frekvenciaspektrumokban a magnetofonszalag öndemagnetizálódása következtében szintcsökkenés állna elő. Gondoskodni kell tehát arról, hogy a dinamikakompresszorok lejátszás esetén ugyanolyan ütemben avatkozzanak be és a gyengítés mértéke a különböző frekvenciasávokban megfelelő legyen, amint ez az információ felvételénél történt. Ez nyilvánvalóan csak úgy biztosítható, ha a dinamikakompresszorokat lejátszáskor is a felvételi korrekcióval vezéreljük, azaz visszaállítjuk ugyanazt a „hangképet" - legalább is a dinamikakompresszorok számára — amilyen az a felvételi beavatkozáskor volt. Ez tehát az eredeti hangkép hű regenerációjának alapvető feltétele, mely azonban az egycsatornás Dolby „B" eljárásnál hiányzik. 2
