[其他]利用作用替代及重迭技術(shù)修改動態(tài)范圍的電路裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104008
• 申請日: 1986-06-17
• 公開（公告）號: CN86104008A
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷·米爾頓·多爾比
• 申請（專利權(quán)）人: 雷·米爾頓·多爾比
• 主分類號: H04B1/64
• 分類號: H04B1/64;H04N1/41
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 杜日新

本發(fā)明涉及改變信號動態(tài)范圍的電路裝置，即，壓縮（compress）動態(tài)范圍的壓縮器和擴展（expand）動態(tài)范圍的擴展器。本發(fā)明可用以處理不同類型的信號，包括音頻（audio）信號和視頻（video）（電視）信號，但在此僅就音頻信號來說明本發(fā)明，本發(fā)明的原理可以通過采用已知技術(shù)修改所揭示的實施例而應(yīng)用于其他信號的處理，例如，視頻信號的壓縮器和擴展器可即時作用，而不需要字節(jié)（syllabic）控制電路。

壓縮器和擴展器通常一起使用（壓縮擴展器系統(tǒng)）以消減噪聲，信號在傳輸或錄制之前先預以壓縮，而在從傳輸通道接收或重放之后則再加以擴展，但壓縮器可單獨用來減少動態(tài)范圍以適應(yīng)傳輸通道（Channel）的容量，而當壓縮信號適合最終目的時，則不需其后的擴展。此外，在某些裝置中會單獨使用壓縮器，特別是僅用于傳送或錄制壓縮廣播或預錄信號的音頻裝置。在某些裝置中則單獨使用擴展器，特別是僅用于接收或重放已壓縮廣播或預錄信號的音頻裝置。而在某些裝置中則僅有單一設(shè)備，并以交換模式工作，作為錄制信號的壓縮器和重放壓縮的廣播或預錄信號的擴展器。

在設(shè)計壓縮器、擴展器和壓縮擴展器型噪聲消減系統(tǒng)的目的之后所要考慮到的是，壓縮器和擴展器對信號的高度適應(yīng)性。即，對于壓縮器而言，除了在主模信號成份的頻率上它需依照預定的壓縮規(guī)律提供動態(tài)作用外，在其所有的操作頻譜上皆應(yīng)提供恒定增益（gain）。有關(guān)此目的可參照本發(fā)明人于1965年10月11日申請的U.K臨時說明書43136中的“相應(yīng)等化（conformal????equalizat-ion）”。此文件（附有本發(fā)明人申請于1965年8月11日和1966年1月18日申請的兩臨時說明書34394和02368）及由其產(chǎn)生的專利（包括US-PS3，846，719和US-PS3，903，485）使用了數(shù)種技術(shù)來達到該目的，包括目前稱之謂“頻帶分割（band-splittinz）”和“滑動頻帶（slidin????band）”的技術(shù)。

依照頻帶分裂的方法，頻譜被分成許多頻帶，每一頻帶皆獨立操作。在此方法中，主模信號成份僅在一部份頻譜內(nèi)會影響到動態(tài)作用（壓縮或擴展），而不象在寬帶方法中，主模信號成份會在整個頻譜上影響到動態(tài)作用，即，頻帶分割系統(tǒng)較寬帶系統(tǒng)提供更高度的適應(yīng)性或一致性。在理論上，將整個頻譜分成非常多的頻帶可提供高度適應(yīng)或一致的系統(tǒng)，但由于此類裝置的復雜性及造價問題而不切實際，因此，必須選擇可提供滿意性能的合理頻帶數(shù)量以達成設(shè)計上之妥協(xié)。在一種熟知且已成功地商業(yè)化的頻帶分割壓縮擴展型音頻噪聲消減系統(tǒng)（通常稱作A型噪聲消減）中，仍使用了四個頻帶（Ray????Doldy發(fā)表于1967年十月份Vol.15，NO.4的J.Audio????Eng.Soc.中第383至388頁的“音頻噪聲消減系統(tǒng)（An????Audio????Norse????Reduction????System）”論文內(nèi)）。然而這種系統(tǒng)雖然因為分割了頻帶使問題限制在個別頻帶中而減小了先前的缺點，但仍存在著寬帶噪聲消減系統(tǒng)的問題。這些問題在噪聲消減系統(tǒng)的設(shè)計中是熟知的，包括噪聲消減效果的喪失及相關(guān)的問題，例如當發(fā)生增益變化以響應(yīng)主模信號成份時，在主模信號成份未涵（蓋的頻率上的噪聲調(diào)制和信號調(diào)制。這類問題主要會導致系統(tǒng)無法完美的符合主模信號。這類問題大小的可聽度仍取決于系統(tǒng)偏離完美的補償度有多少。例如，若傳輸通道響應(yīng)在壓縮器和擴展器的通帶內(nèi)不規(guī)則或無法預知，則信號調(diào)制效果在擴展器中不會得到補償。

主模信號成份是指具有足夠電平可在所考慮的頻帶內(nèi)，達到動態(tài)作用的信號成份。在復雜的信號情況下，主模信號成份會超過一個，或是一主模信號成份和子主模信號成份。在依靠壓縮器和擴展器補償度的壓縮擴展器系統(tǒng)中，所有的成份都必須依照所定義的壓縮/擴展規(guī)則來壓縮和擴展，以使具有主模信號成份（和其他受動態(tài)作用影響的信號）的信號頻譜在擴展器中復原。此規(guī)定不包括在壓縮擴展器系統(tǒng)使用各種公知的適應(yīng)和追蹤濾波器技術(shù)和所謂“單端型（Singleended）”噪聲消減系統(tǒng)（僅在再生信號上操作），其中濾波器作用并不受限于預定的壓縮/擴展規(guī)則，且其作用在存在著多重信號時也不能加以預測。

另外一種達到增進適應(yīng)性和一致性目的的方法是滑動頻帶技術(shù)，其使用各種依信號可變?yōu)V波來達到抑制的目的。一般而言，主模信號成份導致一個或多個不同濾波器（如高通、低通、格架（shelf），陷波（notch）等）的截止和交岔頻率移動而壓縮或擴展主模信號成份。