DE2849374C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus dem Artikel "Audio disc scratch filter" von M. R. Sachs und J. M. Bullingham aus "Electronics Letters" vom 09.12.1976, Heft 12, Nr. 25, Seiten 656-657 bekannt.

In der bekannten Schaltungsanordnung wird das Auftreten einer Störung infolge einer Beschädigung der Schallplatte in der ersten Schwellenselektionsschaltung mit Hilfe eines Hochpaßfilters, eines Pegelregelkreises und eines Detektors detektiert.

In manchen auf einer Schallplatte festgelegten Musikstellen, in denen bestimmte Musikinstrumente vorherrschen, wie beispielsweise Perkussions- und Blechblasinstrumente, kommen jedoch impulsförmige Musiksignale vor, die den Störungen infolge von Beschädigungen in der Schallplatte weitgehend entsprechen. Diese impulsförmigen Musiksignale folgen während einer derartigen Musikstelle in einem schnellen Rhythmus aufeinander und werden in der ersten Schwellenselektionsschaltung vom Detektor als schnelle kontinuierliche Folge von Störungen erkannt. Dadurch kann die Entstörungsanordnung schnell hintereinander erregt werden, was zu einer störenden Verformung des Ausgangssignals der Schaltungsanordnung führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von durch Beschädigungen in einem Aufzeichnungsträger verursachten impulsförmigen Störungen in einem Tonsignal zu schaffen, die besser zwischen diesen impulsförmigen Störungen und impulsförmigen Musiksignalen differenzieren kann, so daß die Unterdrückungsanordnung weniger oft falsch aktiviert wird.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Zeitintervalle zwischen den impulsförmigen Musiksignalen während der betreffenden Musikstellen im allgemeinen um einige Male kleiner sind als diejenigen zwischen den einzeln auftretenden impulsförmigen Störungen infolge von Beschädigungen in der Schallplatte. Treten die impulsförmigen Signale der ersten Schwellenselektionsschaltung mit einer hohen Impulsfrequenz auf, so sind diese Signale im allgemeinen Musiksignale, treten sie nur ab und zu auf, mit anderen Worten mit einer niedrigeren Impulsfrequenz, so sind diese Signale im allgemeinen Störsignale, die unterdrückt werden müssen.

In der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird dies ausgenutzt. Die Gleichspannung des Wandlers stellt die Impulsfrequenz der impulsförmigen Signale der ersten Schwellenselektionsschaltung dar. Mit dieser Gleichspannung kann die Schwellenspannung des Störungsdetektors oder die Amplitude der impulsförmigen Signale derart geändert werden, daß nur die einzelnen auftretenden Impulsförmigen Signale die Schwellenspannung überschreiten können und dadurch den Störungsdetektor erregen. Das Ausgangssignal des Störungsdetektors stellt dadurch nur Störungen infolge von Beschädigungen in der Schallplatte dar.

Die Wahrnehmbarkeit der Störungsunterdrückungen nimmt mit der Frequenz zu. Empfindungsuntersuchungen haben gezeigt, daß diese Wahrnehmbarkeit belästigend wirkt, wenn Störungsunterdrückungen während einer gewissen Zeit mit einer Frequenz von 5 Hz oder höher erfolgen, d. h. mit Zeitintervallen von weniger als 200 msec aufeinander folgen.

Weiter hat es sich herausgestellt, daß impulsförmige Signale, die mit einer Anzahl von 5 oder mehr mit einer Impulswiederholungsfrequenz über 5 Hz und insbesondere über 120 Hz auftreten, fast nie durch Störungen, sondern gerade durch gewünschte Musiksignale verursacht werden.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen wird der Störungsdetektor aus einem wirksamen Zustand, in dem der Störungsdetektor durch ein impulsförmiges Signal erregt werden kann, durch eine schnelle Folge impulsförmiger Signale mit einer Impulsfrequenz von 120 Hz oder höher, die von beispielsweise Trompeten oder Perkussionsinstrumenten herrühren können, innerhalb 15 msec mit Hilfe der Gleichspannung des Wandlers auf eine maximale Unempfindlichkeit bzw. minimale Empfindlichkeit für impulsförmige Signale gebracht. Das Verhältnis zwischen der Schwellenspannung des Störungsdetektors und der Amplitude der impulsförmigen Signale ist dabei derart eingestellt, daß normalerweise auftretende Stör- und Musikimpulse die Schwellenspannung nicht überschreiten können. Dann auftretende Störungen erregen den Störungsdetektor nicht und werden dadurch nicht unterdrückt. In der Praxis lassen sich solche Störungen zwischen den impulsförmigen Musiksignalen kaum wahrnehmen.

Während derartiger Musikstellen können jedoch auch Störungen auftreten, die eine derart große Amplitudenänderung herbeiführen, daß die Schwellenspannung des Störungsdetektors überschritten und dieser dadurch erregt wird. Derartige große Störungen, die auch während der betreffenden Musikstelle hörbar wären, werden im Gegensatz zu kleineren kaum wahrnehmbaren Störungen unterdrückt.

Etwa 200 msec nach einer derartigen Musikstelle befindet sich der Störungsdetektor wieder im wirksamen Zustand. Ein dann auftretendes impulsförmiges Signal erregt den Störungsdetektor und damit die Entstörungsanordnung und wird dadurch unterdrückt.

Bei Verwendung der Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 werden die impulsförmigen Signale der ersten Schwellenselektionsschaltung zunächst im monostabilen Multivibrator genormt und danach mit Hilfe des Kondensators addiert. Die Normung bietet den Vorteil, daß die Impulsfrequenz-Gleichspannungsumwandlung von der Form der impulsförmigen Signale unabhängig ist. Bei den Genannten Werten für die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators und der RC-Zeit des Kondensators und des Aufladewiderstandes wird der Störungsdetektor schnell genug auf eine maximale Unempfindlichkeit gebracht, um eine unnötige längere Unterdrückung von Musiksignalen zu vermeiden. Bei dem genannten Wert für die RC-Zeit des Kondensators und des Aufladewiderstandes wird der Störungsdetektor schnell genug auf eine maximale Unempfindlichkeit gebracht, um eine unnötige längere Unterdrückung von Musiksignalen zu vermeiden. Bei dem genannten Wert für die RC-Zeit des Kondensators und des Entladewiderstandes wird der Störungsdetektor schnell genug wieder in den wirksamen Zustand gebracht, um belästigende wahrnehmbare Störungen unterdrücken zu können.

Bei Anwendung der Maßnahme nach Anspruch 4 wird die Schwellenspannung des Störungsdetektors mit der Gleichspannung des Wandlers dadurch geändert, daß diese Gleichspannung der Basis-Emittervorspannung des Transistors des Störungsdetektors hinzugeführt wird. Dazu wird in der betreffenden Ausführungsform die Gleichspannung der Basis dieses Transistors zugeführt. Über die Verbindungsleitung werden abhängig von der Überbrückung entweder die impulsförmigen Signale der ersten Selektionsschaltung oder die genormten Impulse des monostabilen Multivibrators ebenfalls der Basis zugeführt. Dadurch, daß bei einer zunehmenden Impulsfrequenz die Gleichspannung und damit die Basis-Emittervorspannung des Transistors vergrößert wird, können die über die Verbindungsleitung zugeführten impulsförmigen Musiksignale den Transistor nicht in den leitenden Zustand bringen. Die impulsförmigen Störungen vergrößern durch ihre niedrige Impulsfrequenz die Gleichspannung dagegen fast nicht, so daß diese den Transistor über die Verbindungsleitung in den leitenden Zustand bringen.

Bei Anwendung der Maßnahme nach Anspruch 6 werden die impulsförmigen Signale von den Amplitudenänderungen infolge der Dynamik des Audiosignals getrennt. Bei der genannten Zeitkonstante des RC-Regelnetzwerkes ist das Ausgangssignal desselben eine akzeptable Darstellung der Dynamik des Audiosignals. Dieses Ausgangssignal kann dazu verwendet werden, die Schwellenspannung des Detektors oder die Amplitude des gestörten Tonsignals derart zu ändern, daß nur impulsförmige Signale die Schwellenspannung des Detektors überschreiten. Das Ausgangssignal des Detektors stellt dadurch nur impulsförmige Signale dar, die entweder gewünschte Musiksignale oder unerwünschte Störungen sein können.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den Patentansprüchen 5, 7 und 8 angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung,

Fig. 1a eine bevorzugte Form eines Regelimpulses zur Unterdrückung des Stereosignals beim Auftritt einer Störung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1,

Fig. 2 eine praktische Ausführungsform eines Gleichrichters und eines Glättungsfilters, wie diese in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendet worden sind,

Fig. 3 eine praktische Ausführungsform eines Wandlers zum Umwandeln einer Impulsfrequenz in eine Gleichspannung, wie dieser in der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 verwendet worden ist,

Fig. 4 eine andere praktische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, in der das Tonsignal bei jeder Störung während einer kurzen konstanten Zeitdauer unterbrochen wird.

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit einem zwischen Eingangsklemmen 1 und 2 und Ausgangsklemmen 3 und 4 liegenden Signalverarbeitungsteil 9 und einem in einer Vorwärts-Regelschleife aufgenommenen Regelsignalteil 10. Der Signalverarbeitungsteil 9 enthält zwei gleiche parallele Signalwege, wobei sich in jedem Signalweg eine Kaskadenschaltung der mit den Eingangsklemmen 1 und 2 verbundenen Vorverstärker 5 und 6 der Verzögerungsschaltungen 7 a und 7 b und der mit den Ausgangsklemmen 3 und 4 verbundenen geregelten Verstärker 8 a und 8 b befindet. Die Verzögerungsschaltungen 7 a und 7 b und die geregelten Verstärker 8 a und 8 b bilden eine Verzögerungseinheit 7 bzw. eine Entstöranordnung 8. Der Regelsignalteil 10 enthält Vorverstärker 13 und 14, die mit den Eingangsklemmen 1 bzw. 2 verbunden sind, einen mit den Ausgängen der Vorverstärker 13 und 14 verbundenen Differenzverstärker 29 sowie einen über die Widerstände 19 und 20 einer Signaladdierschaltung 21 ebenfalls mit diesen Ausgängen verbundenen Summenverstärker 21′. Der Differenzverstärker 29 ist über einen Differentiator 53 mit einem Signaleingang 12 eines Dynamikkompressors 11 verbunden, der Summenverstärker mit einem Regeleingang 15 desselben.

Ein Ausgang 33 des Dynamikkompressors 11 ist über die Verstärker 30 und 35 mit einem monostabilen Multivibrator 36 verbunden. Der Verstärker 30 hat dabei einen festen Spannungsschwellenwert.

Der monostabile Multivibrator 36 ist mit einem Wandler 37 verbunden, der eine Impulsfrequenz in eine Gleichspannung umwandelt. Der Wandler 37 ist durch eine in eine Verbindungsleitung 17 aufgenommene Reihenschaltung aus einem Koppelkondensator 38 und einem Widerstand 39 überbrückt. Über die Verbindungsleitung 17 ist der Ausgang 33 des Dynamikkompressors 11 mit einem Eingang 40 eines Störungsdetektors 32 verbunden. Der Wandler 37 ist ebenfalls mit dem Eingang 40 verbunden. Ein Ausgang 18 des Störungsdetektors 32 ist mit einem Funktionsgenerator 34 verbunden. Ein Ausgang des Funktionsgenerators 34 ist mit einem Regeleingang 49 der Entstörungsanordnung 8 verbunden.

Die von einem nicht dargestellten Abtastelement, beispielsweise von einem Plattenspieler, herrührenden linken und rechten Tonsignale (L bzw. R) eines auf einer Schallplatte festgelegten tonfrequenten Stereosignals werden den Eingangsklemmen 1 und 2 getrennt zugeführt. In dem Signalverarbeitungsteil 9 werden diese Tonsignale mit Hilfe der Vorverstärker 5 und 6 zunächst gleichmäßig verstärkt, danach in der Verzögerungsanordnung 7 um eine gleiche Zeitdauer verzögert und zum Schluß in der Entstörungsanordnung 8 durch Signalunterdrückung beim Auftritt beispielsweise einer durch eine Beschädigung in der Schallplatte verursachte Störung entstört. Das Regelsignal für derartige Signalunterdrückungen wird über den Regeleingang 49 der Entstörungsanordnung 8 zugeführt. Dieses Regelsignal wird vom Regelsignalteil 10 nach Detektion einer Störung in den den Eingangsklemmen 1 und 2 zugeführten Tonsignalen L und R geliefert.

Das gestörte Stereosignal weist außer Amplitudenänderungen infolge der Dynamik auch überlagerte impulsförmige Amplitudenänderungen auf, die von wesentlich kürzerer Dauer sind als die erstgenannten Amplitudenänderungen. Diese können durch Störungen infolge von beispielsweise Beschädigungen in der Schallplatte verursacht sein und deswegen unerwünscht sein. Sie können jedoch auch von Musikinstrumenten, wie beispielsweise Trompeten oder Perkussionsinstrumenten herrühren. In diesem Fall sind sie erwünscht. Die gewünschten oder unerwünschten impulsförmigen Amplitudenänderungen werden nachstehend als Musikimpulse bzw. Störimpulse bezeichnet.

Die Detektion der Störimpulse erfolgt in zwei Selektionsstufen.

In der ersten Selektionsstufe werden die impulsförmigen Amplitudenänderungen, d. h. die Stör- und Musikimpulse von den Amplitudenänderungen infolge der Dynamik getrennt. In der zweiten Selektionsstufe werden die Störimpulse von den Musikimpulsen getrennt. Dabei wird ausgenutzt, daß die Zeitintervalle zwischen den Störimpulsen im allgemeinen viel größer sind als diejenigen zwischen den Musikimpulsen.

Die erste Selektion läßt sich mit Hilfe eines schwellenbehafteten Verstärkers verwirklichen, der nur diejenigen Signale verstärkt, deren Amplitude eine bestimmte Schwellenspannung überschreitet. Die Schwellenspannung kann man mit einer gewissen Trägheit mit der Dynamik des Stereosignals mit ändern lassen, so daß nur die überlagerten impulsförmigen Amplitudenänderungen die Schwellenspannung überschreiten. Auch kann man für die Schwellenspannung einen festen Wert wählen und das gestörte Stereosignal mit einer gewissen Trägheit derart komprimieren, daß nur die der Dynamik überlagerten Amplitudenänderungen diesen festen Schwellenwert überschreiten.

Die in dieser Figur dargestellte Schaltungsanordnung benutzt letzteres für die genannte erste Selektion. Dabei wird von dem im Differenzverstärker 29 gebildeten Differenzsignal L-R ausgegangen. Aus dem Artikel "Audio disc scratch filter" von M. R. Sachs und J. M. Bullingham aus "Electronics Letters" vom 9. Dezember 1976, Heft 12, Seiten 656 und 657 ist bekannt, daß das Differenzsignal L-R eines von einer Schallplatte herrührenden Stereosignals zur Detektion von Störungen infolge von Beschädigungen in der betreffenden Schallplatte geeignet ist.

Dieses Differenzsignal L-R wird in der betreffenden Schaltungsanordnung zunächst im Differentiator 53 differenziert. Dadurch werden die Musik- und Störimpulse gegenüber den Amplitudenänderungen infolge der Dynamik des Stereosignals in der Amplitude vergrößert. Der Differentiator weist dazu in einer praktischen Ausführungsform eine Zeitkonstante entsprechend 0,14 msec auf.

Danach wird das Differenzsignal L-R in einem regelbaren Verstärker 16 a des Dynamikkompressors 11 komprimiert. Das zur Kompression erforderliche Regelsignal soll eine Darstellung der Dynamik des ungestörten Stereosignals sein. Eine akzeptable Annäherung der Dynamik des ungestörten Stereosignals läßt sich in dem Summensignal L+R finden, weil darin die Störimpulse gegenüber den übrigen Musiksignalen viel kleiner sind als in jedem der Signale L, R und L-R.

Das Summensignal L+R wird in der Signaladdierschaltung 21 gebildet und einem stark gegengekoppelten regelbaren Verstärker 16 b des Dynamikkompressors 11 zugeführt. Die Gegenkopplung des regelbaren Verstärkers 16 b wird durch eine zwischen einem Ausgang 22 und einer Regeleingangsklemme 28 liegende Kaskadenschaltung einer Verstärkerstufe 23, eines Zweiweg-Gleichrichters 24 und eines als RC-Regelnetzwerk wirksamen Glättungsfilters 25 gebildet. Die Zeitkonstante des Glättungsfilters 25 ist derart groß gewählt worden, daß die kurzen impulsförmigen Amplitudenänderungen, d. h. die Stör- und Musikimpulse, nicht wirksam werden können. Das dem Regeleingang 28 zugeführte Regelsignal stellt dazu ziemlich genau die Dynamik des Stereosignals dar und regelt bei einer zunehmenden bzw. abnehmenden Amplitude des Summensignals die Verstärkung der beiden Verstärker 16 a und 16 b auf eine geringere bzw. größere Verstärkung. Dadurch werden die lauten sowie leisen Tonstellen in dem Differenzsignal L-R auf fast denselben Amplitudenpegel geregelt. Weil in dem Regelsignal die Stör- und Musikimpulse fast nicht auftreten, werden diese in dem Differenzsignal L-R nicht weggeregelt und bleiben folglich beibehalten.

Nach dieser Dynamikkompression wird das Differenzsignal L-R einem als erste Schwellenselektionsschaltung wirksamen schwellenbehafteten Verstärker 30 zugeführt, in dem die genannte erste Selektion der Musik- und Störimpulse aus dem Differenzsignal L-R erfolgt. Die Schwellenspannung dieses schwellbehafteten Verstärkers 30 wird dazu derart gewählt, daß nur Musik- und Störimpulse diese Schwellenspannung überschreiten können. Diese errregen über einen Verstärker 35 einen monostabilen Multivibrator 36.

Für die zweite Selektion, und zwar den Unterschied zwischen den Stör- und Musikimpulsen, wird davon ausgegangen, daß im allgemeinen Störimpulse vereinzelt und Musikimpulse in Reihen von 5 Impulsen oder mehr mit einer Impulsfrequenz von etwa 120 Hz oder höher auftreten. Die Impulsfrequenz der Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 36 enthält folglich eine Information in bezug auf die Impulsart. Diese Impulsfrequenz wird im Wandler 37 in eine negative Gleichspannung umgewandelt. In einer praktischen Ausführungsform weist der Wandler 37 eine derartige Aufladezeitkonstante auf, daß die Gleichspannung einen maximal negativen Wert erreicht bei einer Impulsreihe von 5 oder mehr Impulsen innerhalb einer Zeit von 20 msec und eine derartige Entladezeitkonstante, daß die Gleichspannung beim Fehlen von Impulsen während 200 msec von dem maximalen Wert auf einen minimalen Wert exponentiell abnimmt.

Ebenso wie die erste Selektion kann auch die zweite Selektion mit Hilfe eines schwellenbehafteten Verstärkers verwirklicht werden, der nur diejenigen Signale verstärkt, deren Amplitude eine gewisse Schwellenspannung überschreitet. Für diese Schwellenspannung läßt sich ein fester Wert wählen. In diesem Fall kann man in einem regelbaren Verstärker mit der Gleichspannung des Wandlers 37 als Regelsignal zunächst die Störimpulse in dem Ausgangssignal des Dynamikkompressors 11 oder des monostabilen Multivibrators 36 gegenüber den in diesem Ausgangssignal auftretenden Musikimpulsen wesentlich vergrößern und danach diese Stör- und Musikimpulse dem Verstärker mit der festen Schwelle zuführen. Dabei soll die Schwellenspannung des Verstärkers auf einen Wert zwischen dem Amplitudenwert der Störimpulse und dem der Musikimpulse gewählt sein.

Man kann auch die Schwellenspannung mit der Gleichspannung des Wandlers 37 variieren und die Stör- und Musikimpulse, wie diese in dem Ausgangssignal des Dynamikkompressors 11 oder des monostabilen Multivibrators 36 auftreten, unmittelbar von diesem Verstärker mit veränderlicher Schwelle zuführen. Diese Selektionsmethode wird bei der vorliegenden Schaltungsanordnung angewandt. Dabei wird die Gleichspannung des Wandlers 37 über den Eingang 40 des Störungsdetektors 32 der Basis eines als Verstärker mit Schwelle wirksamen, in den Störungsdetektor 32 aufgenommenen Transistors 41 zugeführt. Dem Eingang 40 wird zugleich das Differenzsignal L-R vom Ausgang des Dynamikkompressors 11 über die Verbindungsleitung 17 zugeführt. Der Transistor 41 liegt mit dem Emitter an Masse, der Kollektor ist einerseits mit einem Kollektorwiderstand 42 und andererseits mit einem Ausgang 18 verbunden.

Die Schwellenspannung des Transistors 41 wird durch die Basis-Emitter-Vorspannung bestimmt. Diese wird vergrößert, wenn die Gleichspannung des Wandlers 37 in negativem Wert zunimmt. Musikimpulse, die einerseits über die Verbindungsleitung 17 der Basis des Transistors 41 zugeführt werden, verursachen andererseits eine derart negative Gleichspannung am Ausgang des Wandlers 37, das sie den Transistor 41 nicht in den leitenden Zustand bringen können. Störimpulse dagegen verursachen fast keine negative Gleichspannung am Ausgang des Wandlers 37, so daß sie über die Verbindungsleitung 17 den Transistor 41 in den leitenden Zustand bringen. Der Wandler 37 und der Störungsdetektor 32 sind auf diese Weise als zweite Schwellenselektionsschaltung wirksam.

Störimpulse können jedoch auch während einer Reihe von Musikimpulsen auftreten. Derartige Störimpulse bringen den Transistor 41 nicht in den leitenden Zustand und werden folglich als gewünschte Musikimpulse wiedererkannt. In der Praxis sind diese Störimpulse während derartiger Musiksignale kaum spürbar.

Die Störimpulse am Ausgang 18 des Störungsdetektors 32 erregen einen monostabilen Multivibrator 43 des Funktionsgenerators 34. Die einheitlichen rechteckigen Ausgangsimpulse dieses monostabilen Multivibrators 43 werden in einem integrierenden Netzwerk 50, das aus einer Reihenschaltung aus einem mit dem monostabilen Multivibrator 43 verbundenen regelbaren Widerstand 44 und einem durch eine Kapazität 46 überbrückten Operationsverstärker 45 besteht, zu dreieckförmigen Impulsen integriert. Die Flankensteilheit derselben wird durch die Zeitkonstante des regelbaren Widerstandes und der Kapazität 46 bestimmt. Eine Begrenzung der Amplitude dieser dreieckförmigen Impulse erfolgt in einer Begrenzerschaltung 51 des Funktionsgenerators 34, die durch eine Reihenschaltung aus Zener- Dioden 47 und 48 gebildet ist. Der gemeinsame Verbindungspunkt dieser Zener-Dioden ist mit einem Ausgang des integrierenden Netzwerkes 50 sowie dem Regeleingang 49 der Entstörungsanordnung 8 verbunden. Die Form der Regelimpulse ist in Fig. 1a dargestellt, wobei die Zeitdauer, in der die Strecken a, b und c durchlaufen werden, in der Praxis 1 bis 2 msec betragen können. Eine maximale Unterdrückung des Stereosignals erfolgt in der Entstörungsanordnung 8 während der Strecke b. Während der Strecken a bzw. c findet eine Verringerung bzw. Vergrößerung der Verstärkung des Stereosignals statt in den geregelten Verstärkern 8 a und 8 b der Entstörungsanordnung 8.

Die Dauer der in der Verzögerungseinheit 7 durchgeführten Verzögerung muß mindestens der Zeitdauer entsprechen, die zwischen der Detektion einer Störung auf dem Auftritt der Strecke b in dem davon abgeleiteten Regelimpuls verstreicht.

In einer in der Praxis erprobten Schaltungsanordnung nach Fig. 1 waren die Verstärker 5, 6, 13, 14, 21, 29, 35 und 45 mit Operationsverstärkern vom Typ TCA 680 ausgebildet, der Verstärker 30 mit einem Transistor vom Typ BC 550 und die monostabilen Multivibratoren 36 und 43 mit einem integrierten Kreis vom Typ HEF 4528. Die Verzögerungseinheit 7 enthielt einen integrierten, digitalen taktgesteuerten zweifachen Ladungsübertragungsspeicher (einen Kettenspeicher) vom Typ TDA 1022, mit dem unter Ansteuerung einer zwischen 85 kHz und 170 kHz einstellbaren Taktfrequenz eine Signalverzögerung pro Kanal zwischen 3 und 1,5 msec verwirklicht werden konnte. Die Entstörungsanordnung 8 sowie die regelbaren Verstärker 16 a und 16 b waren mit Hilfe eines integrierten doppelten regelbaren Verstärkers vom Typ TCA 730 verwirklicht worden. Der Transistor 41 war vom Typ BC 550. Die Impulsbreite des monostabilen Multivibrators 36 wurde dabei auf 2 msec gewählt, die des monostabilen Multivibrators 43 auf 5 msec.

Die Bemessung des integrierenden Netzwerkes 50 und der Begrenzerschaltung 51 wurde derart gewählt, daß die Strecken a und c des Regelimpulses, wie dieser in Fig. 1a dargestellt ist, etwa 1,5 msec betrugen. Die Verzögerung der Verzögerungsschaltung 7 wurde ebenfalls auf 1,5 msec eingestellt.

Fig. 2 zeigt detailliert eine bevorzugte Ausführungsform des Zweiweg-Gleichrichters 24 und des als RC-Regelnetzwerk wirksamen Glättungsfilters 25, in dem die Elemente, die den Elementen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Der Zweiweg-Gleichrichter 24 ist mit Operationsverstärkern 61 und 62 versehen, die mit ihrem nicht-invertierenden Eingang über Anpassungswiderstände 63 bzw. 64 mit einer Eingangsklemme 31 verbunden sind. Die Operationsverstärker 61 und 62 sind beide von ihren Ausgängen zu den jeweiligen invertierenden Eingängen über Dioden 65 bzw. 67 gegengekoppelt. Dabei sind die Kathoden der Dioden 65 und 67 einerseits mit den genannten invertierenden Eingängen und andererseits über Widerstände 69 und 70 mit einem Eingang 71 des Glättungsfilters 25 verbunden. Die Ausgänge der Operationsverstärker 61 und 62 sind mit den Kathoden der Dioden 66 bzw. 68 verbunden, über die sie mit dem Eingang 71 verbunden sind. Der nicht-invertierende Eingang des Operationsverstärkers 62 liegt an einer Bezugsspannung.

Das Glättungsfilter 25 enthält eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 26 und einem Glättungskondensator 27, der zwischen dem Eingang 71 und Masse liegt. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 26 und dem Glättungskondensator 27 ist mit der Regeleingangsklemme 28 verbunden.

Bei einer positiven Polarität des Signals an der Eingangsklemme 31 gegenüber der Bezugsspannung am nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 62 ist die Diode 65 leitend, wodurch der Operationsverstärker 61 stark gegengekoppelt wird und seine Verstärkung vernachlässigbar klein ist. Dieses positive Signal erscheint verstärkt negativ am Ausgang des Operationsverstärkers 61. Die Diode 67 sperrt und die Ausgangsspannung, d. h. das invertierte positive Eingangssignal des Signaleingangs 31, erscheint über die leitende Diode 68 am Eingang 71 des Glättungsfilters 25. Die Diode 66 sperrt ebenfalls, so daß die Ausgangsimpedanz des Operationsverstärkers 61 den Ausgang des Operationsverstärkers 62 nicht belastet.

Bei einer negativen Polarität des Signals am Eingang 31 gegenüber der genannten Bezugsspannung sperrt die Diode 65 und die Diode 66 ist leitend. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 61, d. h. das negative Ausgangssignal der Eingangsklemme 31, erscheint verstärkt über die leitende Diode 66 am Eingang 71 des Glättungsfilters 25. Die Diode 67 ist dabei im leitenden Zustand, so daß der Operationsverstärker 62 stark gegengekoppelt und die Verstärkung vernachlässigbar klein ist. Die Diode 68 sperrt, so daß die Ausgangsimpedanz des Operationsverstärkers 62 den Ausgang des Operationsverstärkers 61 nicht belastet.

Am Eingang 71 des Glättungsfilters 25 erscheint folglich ein Signal, dessen Amplitude der Differenz der Bezugsspannung am nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 62 und der Amplitude des zweiweggleichgerichteten Summensignals L+R entspricht. Dieses Signal nimmt bei einer abnehmenden Amplitude des Summensignals zu und umgekehrt. Das Signal wird im Glättungsfilter 25 zum Regelsignal für den regelbaren Verstärker 16 b aufbereitet, wozu das Glättungsfilter eine Zeitkonstante von etwa 3,3 msec aufweist. Bei einer derartigen Zeitkonstante stellt das Regelsignal nur Amplitudenänderungen infolge der Dynamik des Stereosignals und fast nicht die Stör- und Musikimpulse dar.

In einer praktischen Ausführungsform waren der Operationsverstärker 61 und 62 integriert und vom Typ TCA 680, die Dioden vom Typ BAX 13. Die Bezugsspannung betrug dabei 8 V.

Die Werte der Widerstände 63, 64, 69 und 70 betrugen 10 kΩ, der Wert des Widerstandes 26 3,3 kΩ, während der Glättungskondensator 27 die Kapazität 1 µF aufwies.

Fig. 3 zeigt detailliert eine bevorzugte Ausführungsform des Wandlers 37, der zwischen einem Ausgang 80 des monostabilen Multivibrators 36 und dem Eingang 40 des Störungsdetektors 32 liegt.

Der Wandler 37 enthält eine Reihenschaltung aus einem Koppelkondensator 81, einem Widerstand 83 und einer Diode 84, deren Kathode mit dem Widerstand 83 verbunden ist. Die Anode der Diode 84 liegt über ein paralleles RC-Glied, das aus einem Kondensator 85 und einem Potentiometer 86 besteht, an Masse. Der Schleifer des Potentiometers 86 ist über einen Anpassungswiderstand 37 mit dem Eingang 40 des Störungsdetektors 32 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Koppelkondensator 81 und dem Widerstand 83 liegt über einen Anpassungswiderstand 82 an Masse.

Die negativen Impulse am Ausgang 80 des monostabilen Multivibrators 36 laden über die für diese Impulse leitende Diode 84 den Kondensator 85 negativ auf. Dieser Kondensator 85 entlädt sich über den Körper des Potentiometers 86, wobei die RC- Zeit in einer praktischen Ausführungsform etwa 0,1 sec betrug. Die Bemessung des RC-Gliedes war dabei derart gewählt worden, daß bei einer Impulsreihe von 5 bis 6 Impulsen innerhalb 20 msec eine maximale negative Kondensatorspannung von etwa -2,2 V erreicht wurde. An den Abgriff des Potentiometers 86 wird ein einstellbarer Teil der Kondensatorspannung ausgekoppelt und über den Abtastungswiderstand 87 dem Eingang 40 des Störungsdetektors 39 als veränderliche Schwellenspannung zugeführt. Die Stellung des Abgriffs wurde dabei derart gewählt, daß die Schwellenspannung einen minimalen Wert erreicht, wenn 200 msec lang keine Impulse aufgetreten sind. Bei diesem minimalen Wert ist der Störungsdetektor für Impulse maximal empfindlich.

In dieser praktischen Ausführungsform hatten die Kondensatoren 81 und 85 Kapazitätswerte von 22 µF und 1 µF.

Die Widerstände 82, 83 und 87 betrugen 39 kΩ, 5,1 kΩ und 39 kΩ. Das Potentiometer 86 wies einen Maximalwert von 100 kΩ auf. Die Diode 84 war dabei vom Typ BAX 13.

Fig. 4 zeigt eine andere praktische Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, in der diejenigen Einzelteile, die denen der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen versehen sind.

Dabei wird das zu entstörende Stereosignal beim Auftritt von Störungen in der Entstörungsanordnung 8 unterbrochen. Diese Entstörungsanordnung 8 enthält dazu eine integrierte MOSFET-Schaltungsanordnung vom Typ SD 5000, von der die MOSFETs 208 bzw. 208′ in einen elektronischen Schalter 8 a bzw. 8 b und der MOSFET 211 in eine Steuerschaltung für diesen elektronischen Schalter aufgenommen ist. Die Source- Elektrode des MOSFETs 208 ist mit einem Ausgang der Verzögerungsschaltung 7 a und die Drain-Elektrode über einen Widerstand 209 mit der Ausgangsklemme 3 verbunden. Die Substratelektrode desselben ist mit einer Spannungsquelle V 4 und die Gate-Elektrode mit der Drain-Elektrode des MOSFETs 211 verbunden. Die Ausgangsklemme 3 liegt über einen Widerstand 210 an Masse. Der elektronische Schalter 8 b ist auf dieselbe Art und Weise aufgebaut wie der elektronische Schalter 8 a.

Der MOSFET 211 ist mit der Drain-Elektrode zugleich über einen Widerstand 212 an eine Spannungsquelle V 2 gelegt und liegt mit der Source-Elektrode über einen Widerstand 213 an einer Spannungsquelle V 3. Die Gate-Elektrode desselben ist einerseits über eine Zener-Diode 215 mit dem Regeleingang 49 der Entstörungsanordnung 8 verbunden und andererseits über einen Widerstand 214 mit der Source-Elektrode. Die Source-Elektrode ist unmittelbar mit der Substratelektrode verbunden. Der zum Schalten erforderliche Regelimpuls ist rechteckig und läßt sich auf einfache Weise erzeugen. Die Verzögerungszeit kann dadurch kurz sein, so daß die Verzögerungsschaltungen 7 a und 7 b von einfacher Konstruktion sein können und sich billig herstellen lassen. Die Verzögerungsschaltung 7 a enthält eine mit dem Ausgang des Vorverstärkers 5 verbundene Reihenschaltung aus einem Kondensator 200 und einem Widerstand 201. Diese Reihenschaltung ist mit einem LC-Leiternetzwerk verbunden, das im Längszweig mit einer Reihenschaltung aus Induktivitäten 203 und 205 und in den mit Masse verbundenen Querzweigen mit Kondensatoren 202, 204, 206 versehen ist. Parallel zum Kondensator 206 liegt ein Abschlußwiderstand 207. Die Verzögerungsschaltung 7 b entspricht der Verzögerungsschaltung 7 a. Jede ergibt in einer praktischen Ausführungsform eine Verzögerungszeit entsprechend 40 µsec und ihre Bandbreite beträgt 20 kHz.

Wegen der ziemlich kurzen Verzögerungszeit entsprechend 40 µsec ist eine frühzeitige Detektion wichtig, um zu vermeiden, daß ein Teil der durch eine Beschädigung herbeigeführten Störung den Ausgang 3, 4 bereits erreicht, bevor eine Signalunterbrechung stattgefunden hat. Abhängig von der Polarität des Differenzsignals L-R bzw. R-L fängt die durch die Beschädigung verursachte Amplitudenänderung in diesem Differenzsignal mit einer Amplitudenvergrößerung bzw. einer Amplitudenverringerung oder umgekehrt an. Ein auf einen bestimmten Schwellenwert eingestellter Detektor kann dadurch abhängig von dem Anschluß der tonfrequenten Eingänge an dem nicht dargestellten Abtastelement jede Störung jeweils zu spät als solche wiedererkennen.

Der Regelsignalteil 10 enthält deswegen einen mit den Ausgängen der Vorverstärker 5 und 6 verbundenen Zweiweg-Gleichrichter 216, in dem das Differenzsignal gleichgerichtet wird. Der Zweiweg-Gleichrichter 216 ist mit Hilfe einer integrierten Schaltung vom Typ MC 1458 aufgebaut und mit einem in einer integrierten Schaltungsanordnung ausgebildeten Kompressor 11 vom Typ NE 570 verbunden. Der darin aufgenommene Gleichrichter hat eine Zeitkonstante von etwa 2 msec. Der Kompressor 11 ist über die Verbindungsleitung 17 mit einem Störungsdetektor 32 verbunden, der an einen monostabilen Multivibrator 43 angeschlossen ist. Ein Ausgang dieses monostabilen Multivibrators 43 ist mit dem Regeleingang 49 der Entstörungsanordnung 8 verbunden. Die Impulsbreite der Ausgangsimpulse dieses monostabilen Multivibrators 43 beträgt 3 msec, die Impulsamplitude etwa 14 V. Die automatische Schwellenschaltung wird durch einen Verstärker 35 mit einer Schwellenschaltung in Verbindung mit einem monostabilen Multivibrator 36 und einem Impulsindikator 37 gebildet. Dieser Impulsindikator 37 ist mit einem Koppelkondensator 217 versehen, der über einen Widerstand 218 an Masse liegt und mit einem Widerstand 219 und einer Diode 220 zum negativen Aufladen eines Kondensators 222 in Reihe geschaltet ist. Dieser Kondensator 222 wird über einen dem Kondensator 222 parallel geschalteten Widerstand 221 entladen.

Die Spannung am Kondensator 222 ist ein Maß für die Frequenz der Impulse im Ausgangssignal des Kompressors und bildet eine Schwellenspannung für den Störungsdetektor 32. Eine Folge von mindestens 5 bis 6 Impulsen innerhalb von 20 msec läßt die Spannung am Kondensator 222 bis auf einen nahezu maximalen negativen Wert von etwa -10,5 V sinken, wodurch die folgenden Impulse nicht mehr zu einer Erregung der Entstörungsanordnung führen können.

Für die Konstruktion des Störungsdetektors 32 und des Verstärkers 35 mit der Schwelle ist in der Praxis eine integrierte Schaltungsanordnung vom Typ MC 1458 verwendet worden und für die Konstruktion der monostabilen Multivibratoren 36 und 43 eine integrierte Schaltungsanordnung vom Typ HEF 4528. Die Widerstände und Kondensatoren wiesen dabei die nachfolgenden Werte auf:

Die Zener-Diode 215 ist vom Typ C18, die Zener-Diode 223 vom Typ C10 und die Diode 220 ist vom Typ BAW 62. Die Speisespannung V 2 beträgt: +15 V, V 3: -15 V und V 4: -10 V.

Claims (8)

1. Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von durch Beschädigungen eines Aufzeichnungsträgers verursachten impulsförmigen Störsignale in einem Tonsignal, mit einer zwischen einem tonfrequenten Eingang (1, 2) und einem tonfrequenten Ausgang (3, 4) im Signalweg liegenden Entstörungsanordnung (8) mit einem Regeleingang (49), sowie mit einem zwischen dem tonfrequenten Eingang (1, 2) und dem Regeleingang (49) liegenden Regelsignal (10), der der Entstöranordnung (8) im Störfall über den Regeleingang (49) ein Regelsignal zum Unterbrechen des Signalweges zuführt, und der eine mit dem tonfrequenten Eingang (1, 2) verbundene erste Schwellenselektionsschaltung (30) zum Selektieren impulsförmiger Signale aus dem Tonsignal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Regelsignalteil (10) nach der ersten Schwellenselektionsschaltung (30) eine zweite Schwellenselektionsschaltung (36, 37, 32) zum Selektieren der impulsförmigen Störsignale aus den impulsförmigen Signalen der ersten Selektionsschaltung (30) angeordnet ist, daß die zweite Schwellenselektionsschaltung (36, 37, 32) mit einem Wandler (37) zum Ableiten einer von der Frequenz der von der ersten Schwellenselektionsschaltung selektierten impulsförmigen Signale abhängigen Gleichspannung und einem mit diesem in Reihe geschalteten Störungsdetektor (32) versehen ist, daß die Gleichspannung des Wandlers (37) beim Auftreten von relativ hochfrequenten impulsförmigen Signalen (Musiksignale) einen bestimmten Arbeitspegel einnimmt und sich die Gleichspannung beim Auftreten relativ niederfrequenter impulsförmiger Signale (Störsignale) einem Ruhepegel nähert, daß der Störungsdetektor (32) bei dem Ruhepegel die maximale Empfindlichkeit zur Registrierung impulsförmiger Signale aufweist und somit nur die von dem tonfrequenten Eingang (1, 2) dem Störungsdetektor (32) zugeführten, relativ niederfrequenten, impulsförmigen Signale (Störsignale) in einem nachfolgenden Funktionsgenerator (34) registriert werden, und daß der Funktionsgenerator (34) das Regelsignal zum Unterbrechen des Signalweges erzeugt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Gleichspannung des Wandlers bei einer Impulsfrequenz von mindestens 120 Hz in mindestens 15 msec von einem Ruhepegel auf einen Arbeitspegel ändert und beim Ausbleiben von dieser Impulsfrequenz während wenigstens nahezu 200 msec sich von dem Arbeitspegel auf den Ruhepegel ändert.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schwellenselektionsschaltung (36, 37, 32) einen zwischen der ersten Schwellenselektionsschaltung (30) und dem Wandler (37) liegenden monostabilen Multivibrator (36) enthält mit einer Zeitkonstante von wenigstens nahezu 2 msec, daß der Wandler (37) einen Kondensator (85) enthält, der über eine Reihenschaltung aus einer Diode (84) und einem Aufladewiderstand (83) mit dem monostabilen Multivibrator (36) verbunden ist, wobei die RC-Zeitkonstante des Kondensators und des Aufladewiderstandes wenigstens nahezu 5 msec beträgt, und daß der Kondensator (85) durch einen Entladewiderstand (86) überbrückt ist und mit diesem eine RC-Zeitkonstante von wenigstens nahezu 100 msec aufweist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Wandlers (37) mit der Basis eines Transistors (41) des Störungsdetektors (32) verbunden ist, und daß die erste und zweite Schwellenselektionsschaltung durch eine Verbindungsleitung (17) überbrückt sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 zum Unterdrücken impulsförmiger Störungen in einem Stereosignal infolge von Beschädigungen einer Stereo-Schallplatte, wobei der tonfrequente Eingang (1, 2) erste und zweite Eingangsklemmen und der tonfrequente Ausgang (3, 4) erste und zweite Ausgangsklemmen enthält und wobei der Regelsignalteil (10) einen mit den beiden Eingangsklemmen verbundenen Differenzverstärker (29) enthält, dessen Ausgang über einen Dynamikkompressor (11) mit der ersten Schwellenselektionsschaltung (30) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelsignalteil (10) zugleich einen Summenverstärker (21) enthält, der einerseits mit den beiden Eingangsklemmen und andererseits mit einem Regeleingang (15) des Dynamikkompressors (11) verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamikkompressor (11) einen Pegelregelkreis (16 b, 25) aufweist und der Pegelregelkreis (16 b, 25) ein RC-Regelnetzwerk (25) enthält mit einer Zeitkonstante von wenigstens nahezu 3 msec zum Regeln der Dynamik des Tonsignals.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenspannung der ersten Schwellenselektionsschaltung (30) einen konstanten Wert aufweist.

8. Schaltungsanordnung nach den beiden Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dynamikkompressor einen ersten zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers (29) und der ersten Schwellenselektionsschaltung (30) geschalteten regelbaren Verstärker (16 a) und einen zweiten mit dem Regeleingang (15) verbundenen regelbaren Verstärker (16 b) enthält, der von einer Ausgangsklemme (22) zu einer Regeleingangsklemme (28) über einen Zweiweggleichrichter (24) und dem RC-Netzwerk (25) gegengekoppelt ist, wobei die Regeleingangsklemme (28) des zweiten regelbaren Verstärkers (16 b) mit einer Regeleingangsklemme des ersten regelbaren Verstärkers (16 a) verbunden ist.