Beitrag zur Analyse und zur Dimensionierung von Kompandern anhand einer einheitlichen Beschreibungsweise

Dissertation von Ernst F. Schröder

07. Juli 1989

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Umschlagseite der Dissertation

Ich habe diese Arbeit Herrn Professor Dr. Walter Bruch gewidmet, meinem Lehrer an der Universität und meinem ersten Chef bei TELEFUNKEN, der nicht nur während der Olympischen Spiele in 1936 in Berlin der Kameramann an einer der ersten elektronischen "Iconoscope" Fernsehkameras war, sondern auch der Erfinder des PAL Farbfernsehsystems.

Zusammenfassung

Kompander für Tonsignale sind Bausteine der Signalverarbeitung, mit deren Hilfe man Tonsignale mit hohem Signal/Störabstand durch Übertragungskanäle mit einem deutlich niedrigeren Signal/Störabstand senden kann, ohne die hörbare Signalqualität nachteilig zu beeinflussen. Um dies erreichen zu können, benutzen Kompander Erkenntnisse über den menschlichen Hörapparat.

Eine einheitliche Beschreibungsweise wird vorgestellt, mit deren Hilfe man nicht nur Kriterien zur Beurteilung der Effektivität von Kompandern aufstellen kann, sondern darüber hinaus auch Hinweise darauf erhalten kann, wie die Arbeitsparameter zweckmäßig zu wählen sind.

Es wird gezeigt, wie die Beschreibung vom Momentanwertkompander zum Silbenkompander erweitert werden kann, wenn eine Steuergröße mit Hilfe einer geeigneten Glättungsoperation abgeleitet wird. Beispiele für solche Glättungsoperationen und Methoden zur Festlegung ihrer Parameter werden gegeben.

Es wird ferner gezeigt, dass eine bestimmte nichtlineare Glättungsoperation mit umschaltbaren Zeitkonstanten am besten an die Eigenschaften des menschlichen Hörorgans angepasst ist. Diese Methode wurde in einem Kompandersystem für Konsumanwendung realisiert, welches vom Verfasser entwickelt und unter dem Markenzeichen HIGH COM vertrieben worden ist.

Schließlich wird noch gezeigt, wie die ursprünglich für die Beschreibung im Zeitbereich vorgesehene einheitliche Beschreibungsweise ausgeweitet werden kann auf eine mehr generelle Beschreibung von Kompandern im Frequenzbereich. Diese Betrachtung und Sichtweise führt vom Silbenkompander hin zum Formantkompander, der eine höhere Effektivität aufweist, weil er zusätzlich die spektralen Eigenschaften des menschlichen Hörvorgangs ausnutzt.



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