168182. lajstromszámú szabadalom • Zajcsökkentő áramkör
3 168182 4 A fenti alkatrészekből 12 db szűktűrésű, 1-2% tolerenciájú típus, amely természetesen drágább is. Egy másik hátránya az említett eljárásoknak, hogy pl. az ezeket alkalmazó magnetofonokon készített felvétel csak ugyanolyan rendszerű vagy típusú készüléken játszható le, míg a meglevő szokásos rendszerű magnetofonokon nem, azaz nem kompatibilis velük. Cél a találmánnyal olyan áramkör létrehozása, amely képes egy meglevő hanganyag jel-zaj viszonyát növelni, így a hangvisszaadó oldalon beépíthető a készülékbe, nem okoz észrevehető mértékű információcsökkenést, egyszerűen beállítható és gazdaságosan, kevés ráfordítással kivitelezhető. A cél elérésére elvileg többféle megoldás is lehetséges lenne. Egy ilyen rendszer megalkotásánál többnyire abból a felismerésből lehetne kiindulni, hogy az emberi fül a zaj spektrumból csak arra a frekvenciatartományra érzékeny, amelyben információ éppen nincs jelen. így fel lehetne osztani a frekvenciasávot tetszőleges számú tartományra, amelyekben külön-külön lehet figyelni az információ jelenlétét, és annak hiánya esetén az illető frekvenciasávot a bennelevő zajjal együtt kiszűrni a műsorból. Egy ilyen rendszer, amellett, hogy — a sávok számától függően — igen jó eredményt adna, egyúttal komplikált felépítést is eredményezne. Vizsgájuk meg, hogy milyen módon lehet leegyszerűsíteni a rendszert, még elfogadható eredmény mellett. A vizsgálat azt a gondolatot adta, hogy a befolyásolni kívánt frekvenciasáv az átviteli sáv szélén legyen, mert akkor áramkörileg egyszerű a felépítés. így a kiválasztott frekvencia alatt vagy felett alulvágó vagy felülvágó szűrő alkalmazható sávszűrők helyett. A lehető legjobb eredmény elérésére a befolyásolni kívánt sávnak válasszuk a magas hangok tartományát a következő indokok alapján. A műsorprogramok szerkezetét tekintve az információ előfordulásának gyakorisága a magas hangok tartományában kisebb — a frekvenciák kisebb szinten vannak jelen, esetleg csak felharmonikusak vannak, sok esetben semmilyen információ nem található, így ezt a frekvenciasávot gyakrabban, és alaposabban lehet befolyásolni — természetesen úgy, hogy a fül ne vegye észre. A megoldás az lenne, hogy kiválasztunk egy f0 frekvenciát a magas hangok tartománya alatt, és f0 frekvencia felett figyeljük az információ jelenlétét. Ha nincs jelen (vagy a zajszinthez egész közel van), akkor egy az f0 frekvencián töréspontú felülvágó szűrővel levágjuk a nem kívánt frekvenciákat, és vele együtt a zajnak egy részét. Lényeges tényező tehát az f0 frekvencia helyes megválasztása. Ha nagyra választjuk, a zajból csak egy aránylag kis részt tud az elrendezés levágni. Alacsonyra választva f0 frekvenciát csökken annak valószínűsége, hogy a felette levő frekvenciasávban nincs jelen információ, így az áramkör ritkán tud beavatkozni. Ezek a megfontolások vezettek arra a gondolatra, hogy f0 frekvencia ne legyen állandó, hanem változtassuk állandóan aszerint, hogy éppen melyik az információban előforduló legmagasabb frekvencia, azt még átvisszük, és felette vágjuk le a sáv többi részét. így optimális eredmény érhető el. Ez a feladat megoldható egy felülvágó szűrővel, amelynek egyik eleme elektronikusan vezérelhető 5 értékű, ezzel változtatható f0 frekvencia nagysága, és a vezérlését maga a befolyásolni kívánt jel, illetőleg annak kiválasztott része végezheti. A találmány lényege, hogy zajcsökkentő áramkörként kialakított, legalább egytagú RC-típusú 10 aluláteresztő szűrőt tartalmazó négypólus, amelynek fő ismérve az, hogy a szűrőnek vezérelhető impedanciájú ohmos eleme van, amely a bemenet és a kimenet között sorosan, kapacitív eleme pedig a szűrő kimenetével párhuzamosan helyezkedik el, 15 továbbá a bemenőjel az erősítőfokozat bemenetére is csatlakozik, és az erősítő kimenete az egyenirányítóval van összekötve, amelynek kimenő jele az alkalmas nagyságú kapacitással szűrve az aluláteresztő szűrő vezérelt impedanciájú ohmos ele-20 mének vezérlőbemenetéhez van kapcsolva, továbbá, hogy az aluláteresztő szűrő átviteli sávjának felső határfrekvenciája a vezérelt impadenciájú elem pillanatnyi értékétől függően a zajos áramkör átviteli sávjának felső tartományába vagy ennél 25 magasabb frekvenciatartományba esik. A kapcsolási elrendezés működését részletesen a rajzon látható kiviteli példa kapcsán ismertetjük: Az áramkör bemenetén levő 1 csatolókondenzátor után a teljes hangfrekvenciás jel két úton halad 30 tovább. Az egyik út a 7 ellenálláson, ill. a vele párhuzamosan kapcsolt térvezérlésű 8 tranzisztor drain-source ellenállásán keresztül vezet az áramkör 10 kicsatolókondenzátora felé. A kimenettel párhuzamosan kapcsolódik a 21 kondenzátor, mely az 35 előző két elemmel együtt felülvágó szűrőt alkot. A felülvágó szűrő f0 törési frekvenciája a térvezérlésű tranzisztor drain-source ellenállásának a függvénye. A tranzisztor statikus munkapontja a 9, 22 és 14 ellenállásokkal van beállítva. 40 A hangfrekvenciás jel másik útja az 1 csatolókondenzátor után a 11 jelű kondenzátoron keresztül egy erősítőfokozatra vezet. Az erősítőelem a 13 tranzisztor. A szokásos emitterkapcsolás munkapont meghatározó elemei a 2, 15, 3, 12, 16 45 ellenállások, és 17 kondenzátor. Az erősító'fokozat kicsatolókondenzátora 4 után egyenirányító fokozat kapcsolódik. A fokozat elemei az 5 egyenirányító dióda a 18, 6 és 20 ellenállások és a 19 szűrő-kondenzátor. Ezen utóbbi alkatrészek szerepe 50 az egyenirányítóit jel simítása, kívánt szintre leosztása, ill. a szükséges időállandók beállítása. Az egyenirányító fokozat kimenőjele vezérli a 8 térvezérlésű tranzisztor gate-elektródáját, vagyis a tranzisztor drain-source ellenállását. 55 A találmány szerinti áramkör a névleges szinthez képest alacsony szinteken avatkozik be a műsorprogramba. A műsor szintjét csökkentve a névleges szinttől lefelé, az áramkörnek kezdetben nincs semmi hatása, az f0 törési frekvencia a hangfrek-60 venciás tartomány felső határa felett van, a rendszer átvitele lineáris. Azokban az időpillanatokban, amikor a szintcsökkenés nagymértékű, f0 törési frekvencia belép a hangfrekvenciás sávba. Az f0 törési frekvencia helyét a műsoranyag szintje 65 határozza meg, vagyis a rendszer maga választja 2
