AT393189B - Schaltungsanordnung zum dekodieren eines rundfunk-stereosignalgemisches - Google Patents

Description

AT 393 189 B

Die Erfindung betrifft eine Schaltangsanordnung zum Dekodieren eines Rundfunk-Stereosignalgemisches, das ein Kanalsummensignal, ein Hilfsträgersignal mit einer vorgegebenen Frequenz und zwei durch Amplitudenmodulation des Hilfsträgersignales mit einem Kanaldifferenzsignal erhaltene Seitenbandsignale aufweist, mit einer Dekodierschaltung, der das Stereosignalgemisch und ein mit dem Hilfsträgersignal phasenstarr 5 verkoppeltes Pilotsignal, dessen Frequenz halb so groß wie die des Hilfsträgersignales ist, zum Dekodieren von zwei Kanalsignalen aus dem Stereosignalgemisch zugeführt werden und die eine Generatorschaltung zum Erzeugen eines Hilfssignales enthält, das dieselbe Frequenz wie das Pilotsignal aufweist und mit dem Pilotsignal phasenstarr verkoppelt ist, und mit einer Pilotsignal-Erzeugungsschaltung, der das Hilfsträgersignal zugeführt wird und die mit Hilfe des Hilfsträgersignales das Pilotsignal »zeugt 10 Bei ein»1 bekannten Schaltungsanordnung vorstehend angeführter Gattung wird das Hilfsträgersignal aus dem Stereosignalgemisch mit Hilfe eines Bandpaßfilters ausgefiltert und über einen Verstärker der Pilotsignal-Erzeugungsschaltung zugeführt, die dabei aus einem dem Verstärker nachgeschalteten Begrenzer und aus einem dem Begrenzer nachgeschalteten Frequenzteiler besteht Da Begrenzer ist dabei zusätzlich zu dem Frequenzteiler deshalb erforderlich, um eine für eine einwandfreie Funktionsweise des Frequenzteilers notwendige 15 Flankensteilheit der Flanken des in seiner Frequenz zu teilenden Hilfsträgersignales zu erreichen. Eine solche Pilotsignal-Erzeugungsschaltung, die einen Frequenzteiler und zusätzlich einen vorgeschalteten Begrenzer aufweist stellt einen relativ großen Aufwand dar, was eine unverhältnismäßig große Verteuerung der gesamten Schaltungsanordnung zum Dekodieren des Stereosignalgemisches zur Folge hat

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt die vorstehend angeführten Schwierigkeiten zu vermeiden und bei 20 einer Schaltungsanordnung der eingangs angeführten Gattung eine möglichst einfache und billige Pilotsignal-Erzeugungsschaltung vorzusehen. Hiefür ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet daß die Pilotsignal-Erzeugungsschaltung durch eine Mischstufe gebildet ist, der das Hilfsträgersignal und das mit der Generatorschaltung erzeugte Hilfssignal zugeführt werden und die das durch Mischung des Hilfsträgersignales und des Hilfssignales erhaltene, mit dem Hilfsträgersignal phasenstarr verkoppelte Pilotsignal abgibt Auf diese 25 Weise ist eine einfache Pilotsignal-Erzeugungsschaltung erhalten, die mit wenigen Bauteilen das Auslangen findet was hinsichtlich einer möglichst preiswerten Ausbildung der gesamten Schaltungsanordnung zum Dekodieren eines Stereosignalgemisches vorteilhaft ist Für die Ausbildung einer solchen als Pilotsignal-Erzeugungsschaltung vorgesehenen Mischstufe bietet der bekannte Stand der Technik eine Reihe von Möglichkeiten. Im vorliegenden Zusammenhang hat sich aber als 30 besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Mischstufe einen in Emittergrundschaltung und am Kollektor gleichspannungsfrei betriebenen Transistor aufweist, dem von dem Hilfsträgersignal und dem Hilfssignal an seiner Basis das eine dieser beiden Signale und an seinem Kollektor das andere dieser beiden Signale zugeführt wird und von dessen Kollektor das durch Mischung dieser beiden Signale erhaltene Pilotsignal abgenommen wird. Eine solche Mischstufe weist vorteilhafterweise eine besonders einfache Ausbildung mit einer besonders 35 geringen Anzahl von Bauteilen auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll. Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Dekodieren eines Rundfunk-Stereosignalgemisches, die eine durch eine Mischstufe gebildete Pilotsignal-Erzeugungsschaltung aufweist. Die Fig. 2 zeigt in einem das Frequenzspektrum 40 darstellenden Diagramm schematisch die Signalzusammensetzung des mit der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 dekodierbaren Stereosignalgemisches, das im Gebiet der Sowjetunion von den Rundfunksendern in frequenzmodulierter Weise ausgestrahlt wird. Die Fig. 3 zeigt in einem das Frequenzspektrum darstellenden Diagramm schematisch die Signalzusammensetzung eines Stereosignalgemisches, das außer in da Sowjetunion praktisch weltweit von den Rundfunksendern in frequenzmodulierter Weise ausgestrahlt wird. Die Fig. 4 zeigt im 45 Detail eine schaltungsmäßige Ausbildung einer als Pilotsignal-Erzeugungsschaltung vorgesehenen Mischstufe, die in da Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 einsetzbar ist

In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung (1) zum Dekodieren eines Rundfunk-Stereosignalgemisches dargestellt, wobei dieses Stereosignalgemisch eine Signalzusammensetzung aufweist wie dies in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. Das Stereosignalgemisch besteht aus einem Kanalsummensignal (L+R), einem in 50 seiner Amplitude auf etwa ein Fünftel seines ursprünglichen Wertes reduzierten Hilfsträgersignales (T) mit einer

Frequenz von 31,25 kHz und zwei durch Amplitudenmodulation des Hilfsträgersignales (T) mit einem Kanaldifferenzsignal (L-R) erhaltenen Seitenbandsignalai (L-R) und (R-L). Ein solches Stereosignalgemisch (L-R), (T), (L-R), (R-L) wird im Gebiet der Sowjetunion von den Rundfunksendern in frequenzmodulierter Weise ausgestrahlt. Beim Empfang eines solchen frequenzmodulierten Stereosignalgemisches wird dasselbe mit 55 einem Frequenzdemodulator, beispielsweise mit einem Ratiodetektor, demoduliert und von dem Frequenzdemodulator der Schaltungsanordnung (1) zum Dekodieren des Stereosignalgemisches an einem Eingang (2) derselben zugeführt.

Die Schaltungsanordnung (1) weist zum Dekodieren von zwei an zwei Ausgängen (3) und (4) derselben abnehmbaren Kanalsignalen (L) und (R) aus dem Stereosignalgemisch (L+R), (T), (L-R), (R-L) eine 60 Dekodierschaltung (5) auf. Im vorliegenden Fall ist die Dekodierschaltung (5) durch einen integrioten Baustein gebildet. Dieser integrierte Baustein ist an sich zum Dekodieren eines Stereosignalgemisches gedacht, wie dies in Fig. 3 schematisch dargestellt ist und das außer in der Sowjetunion praktisch weltweit von den Rundfunksendern -2-

AT 393 189 B in frequenzmodulierter Weise ausgestrahlt wird. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, besteht dieses Stereosignalgemisch aus einem Kanalsummensignal (L-i-R), aus zwei durch Amplitudenmodulation eines zur Gänze unterdrückten Hilfsträgersignales mit einem Kanaldifferenzsignal (L-R) erhaltenen Seitenhandsignalen (L-R) und (R-L) und aus einem Pilotsignal (P), dessen Frequenz halb so groß wie die des Hilfsträgersignales ist. Dabei beträgt die Frequenz des unterdrückten Hilfsträgersignales 38 kHz und die des Pilotsignales 19 kHz.

Zum Dekodieren eines Stereosignalgemisches wird dasselbe einem Eingang (6) der Dekodierschaltung (5) zugeführt. Dem Eingang (6) ist ein Verstärker (7) nachgeschaltet, von dem das zu dekodierende verstärkte Stereosignalgemisch einem Zeitmultiplex-Dekoder (8) zugeführt wird, der an zwei Ausgängen (9) und (10) der Dekodierschaltung (5) die durch Zeitmultiplex-Dekodierung erhaltenen Kanalsignale (L) und (R) abgibt. Die Ausgänge (9) und (10) sind mit den Ausgängen (3) und (4) der Schaltungsanordnung (1) verbunden. Von den Ausgängen (3) und (4) sind die Kanalsignale (L) und (R) beispielsweise Endstufenverstärkem zuführbar, die Lautsprecher zur akustischen Wiedergabe der Kanalsignale (L) und (R) speisen. Die Dekodierschaltung (5) benötigt zum Dekodieren eines Stereosignalgemisches das Pilotsignal (P), dessen Frequenz halb so groß wie die des Hilfsträgersignales (T) ist. Im Falle der Dekodierung eines außerhalb der Sowjetunion üblichen Stereosignalgemisches, das das Pilotsignal (P) enthält, wird das Stereosignalgemisch hinter dem Verstärker (7) der Dekodierschaltung (5) abgegriffen und einem Ausgang (11) der Dekodierschaltung (5) zugeführt und von dort über einen als Hochpaß wirksamen Kondensator einem Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) zugeführt, von dem das im Stereosignalgemisch enthaltene Pilotsignal (P) zur weiteren Signalverarbeitung desselben abgenommen wird. Im Falle der Dekodierung eines in der Sowjetunion üblichen Stereosignalgemisches, in dem kein solches Pilotsignal enthalten ist, wird mit Hilfe des in dem Stereosignalgemisch enthaltenen Hilfsträgersignales (T) ein künstliches Pilotsignal (P) erzeugt und dem Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) zugeführt, wie dies nachfolgend noch näher beschrieben ist. Das Pilotsignal (P) wird in der Dekodierschaltung (5) benötigt, weil erstens durch Detektion des Vorhandenseins des Pilotsignales (P) das Dekodieren des Stereosignalgemisches überhaupt erst freigegeben wird und weil zweitens das Pilotsignal (P) eine Referenz für ein die Frequenz des Hilfsträgersignales (T) auf weisendes, dem Zeitmultiplex-Dekoder (8) zum Dekodieren des Stereosignalgemisches zugeführtes Schaltsignal bildet, das phasenstarr mit dem empfangenen Stereosignalgemisch verkoppelt sein muß.

Die Dekodierschaltung (5) enthält eine Generatorschaltung (13) zum Erzeugen eines Hilfssignales (H), das dieselbe Frequenz wie das Pilotsignal (P) aufweist und das mit dem Pilotsignal (P) phasenstarr verkoppelt ist und das die Dekodierschaltung (5) an einem Ausgang (14) derselben abgibt. Die Generatorschaltung (13) weist eine PLL-Schaltung auf. Die PLL-Schaltung weist einen Phasendetektor (15) auf, dem an einem Eingang das am Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) auftretende Pilotsignal (P) zugeführt wird und der eine sich amplitudenmäßig und polaritätsmäßig verändernde Spannung abgibt. Ferner weist die PLL-Schaltung einen dem Phasendetektor (15) nachgeschalteten, die sich verändernde Spannung verstärkenden Schleifenverstärker (16) und einen dem Schleifenverstärker (16) nachgeschalteten spannungsgesteuerten Oszillator (17) auf, der im eingerasteten Zustand der PLL-Schaltung mit einer Frequenz schwingt, die der vierfachen Frequenz des Pilotsignales (P) beziehungsweise der zweifachen Frequenz des Hilfsträgersignales (T) entspricht. Die freilaufende Frequenz des Oszillators (17) ist mittels eines über einen Anschluß (18) der Dekodierschaltung (5) mit dem Oszillator (17) verbundenen RC-Netzwerkes (19) einstellbar. Bei der vorliegenden Schaltungsanordnung (1) zum Dekodieren eines in der Sowjetunion üblichen Stereosignalgemisches ist die freilaufende Oszillatorfrequenz auf etwa 62,5 kHz eingestellt An den Oszillator (17) ist eine Schaltstufe (20) angeschlossen, der über einen Anschluß (21) der Dekodierschaltung (5) ein Schaltsignal zuführbar ist und mit der in Abhängigkeit von diesem Schaltsignal die PLL-Schaltung außer Funktion gesetzt werden kann. An die Schaltstufe (20) ist ein Frequenzteiler (22) zum Frequenzhalbieren angeschaltet, der die Frequenz des Ausgangssignales des Oszillators (17) halbiert. Der Frequenzteiler (22) gibt an einem Ausgang (23) ein Schaltsignal ab, das die Frequenz des Hilfsträgersignales (T) in dem Stereosignalgemisch aufweist, also 31,25 kHz, und das über ein UND-Gatter (24) dem Zeitmultiplex-Dekoder (8) zum Dekodieren des Stereosignalgemisches zugeführt wird. An den Frequenzteiler (22) ist ein weiterer Frequenzteiler (25) zum Frequenzhalbieren angeschlossen, der ein Ausgangssignal abgibt, das die gleiche Frequenz wie das Pilotsignal (P) aufweist, also 15,625 kHz, und das im eingerasteten Zustand der PLL-Schaltung gegenüber dem Pilotsignal (P) eine Phasenverschiebung von 90® aufweist. Dieses Ausgangssignal des Frequenzteilers (25) wird einem zweiten Eingang des Phasendetektors (15) zugeführt. Die Funktion einer solchen PLL-Schaltung ist an sich bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung. An den Frequenzteiler (22) ist noch ein weiterer Frequenzteiler (26) zum Frequenzhalbieren angeschlossen, dessen Ausgang mit dem Ausgang (14) der Dekodierschaltung (5) verbunden ist und von dem das Hilfssignal (H) abgegeben wird, das dieselbe Frequenz wie das am Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) auftretende Pilotsignal (P) aufweist, also 15,625 kHz, und das mit dem Pilotsignal (P) phasenstarr verkoppelt ist, wobei bei eingerasteter PLL-Schaltung das Hilfssignal (H) und das Pilotsignal (P) in Phase liegen.

Das Ausgangssignal des Frequenzteilers (26), also das Hilfssignal (H), wird weiters einem Eingang eines ebenfalls als Phasendetektor ausgebildeten Pilotsignaldetektors (27) zugeführt, dem an seinem anderen Eingang das am Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) auftretende Pilotsignal (P) zugeführt wird. Sobald die den beiden Eingängen des Pilotsignaldetektors (27) zugeführten Signale, also das Pilotsignal (P) und das -3-

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Hilfssignal (H), gleiche Frequenz und gleiche Phasenlage aufweisen, gibt der Pilotsignaldetektor (27) ein Detektionssignal ab, das das Vorhandensein des Pilotsignales (P) angibt. Das vom Pilotsignaldetektor (27) abgegebene Detektionssignal wird einem Verstärker (28) zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Schmitt-Trigger (29) zugeführt wird. Der Schmitt-Trigger (29) gibt dann, wenn ein Pilotsignal (P) mit ausreichend hoher Amplitude auftritt, also wenn ein von einem Sender ausgestrahltes Stereosignalgemisch ausreichend stark empfangen wird, ein Schaltsignal ab. Dieses Schaltsignal wird dem UND-Gatter (24) zugeführt, so daß nur bei ausreichend stark empfangenem Stereosignalgemisch das dem UND-Gatter (24) vom Frequenzteiler (22) her zugefuhrte Schaltsignal dem Zeitmultiplex-Dekoder (8) zum Dekodieren des Stereosignalgemisches zugeführt wird, was bedeutet, daß eine Dekodierung eines Stereosignalgemisches nur dann vorgenommen wird, wenn dasselbe ausreichend stark empfangen wird. Das Schaltsignal des Schmitt-Triggers (29) wird auch einer Treiberstufe (30) zugeführt, die bei vorhandenem Schaltsignal aktiviert wird und über einen Ausgang (31) eine Leuchtdiode (32) speist, so daß diese zum Leuchten gebracht wird, um anzuzeigen, daß ein von einem Sender ausgestrahltes Stereosignalgemisch ausreichend stark empfangen wird.

Wie bereits vorstehend erwähnt, ist die Schaltungsanordnung (1) zum Dekodieren eines in der Sowjetunion üblichen Stereosignalgemisches vorgesehen, in dem kein Pilotsignal enthalten ist Zum Dekodieren dieses Stereosignalgemisches mit der Dekodierschaltung (5) muß deshalb ein künstliches Pilotsignal erzeugt werden. Hiefür ist bei der Schaltungsanordnung (1) gemäß Fig. 1 an den Eingang (2) derselben ein Bandpaßfilter (33) angeschlossen, mit dem das in dem Stereosignalgemisch (L+R), (T), (L-R), (R-L) enthaltene Hilfsträgersignal (T) aus demselben ausgefiltert wird. Das ausgefilterte Hilfsträgersignal (T) wird danach in einer Verstärkerstufe (34) verstärkt Das verstärkte Hilfsträgersignal (T) wird zur Erzeugung des Pilotsignales (P) einer Pilotsignal-Erzeugungsschaltung (35) zugeführt wird, von der das erzeugte Pilotsignal (P) an den Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) weitergeleitet wird.

Im vorliegenden Fall ist die Pilotsignal-Erzeugungsschaltung (35) auf einfache Weise durch eine Mischstufe gebildet, der das in dem Stereosignalgemisch enthaltene, mit dem Bandpaßfilter (33) ausgefilterte Hilfsträgersignal (T) an einem ersten Eingang (36) und das mit der Generatorschaltung (13) erzeugte Hilfssignal (H) an einem zweiten Eingang (37) zugeführt wird. In der Mischstufe (35) werden diese beiden Signale gemischt, wobei auch das Differenzsignal entsteht, das das Pilotsignal (P) bildet Die Mischstufe (35) gibt das durch Mischung des Hilfsträgersignales (T) und des Hilfssignales (H) erhaltene, mit dem Hilfsträgersignal (T) phasenstarr verkoppelte Pilotsignal (P) an einem Ausgang (38) derselben ab, von dem es dem Eingang (12) der Dekodierschaltung (5) zugeführt wird. Wie ersichtlich, ist zur Erzeugung des Pilotsignales (P) nur eine einzige Mischstufe erforderlich, was hinsichtlich einer möglichst einfachen und billigen Schaltungsausbildung vorteilhaft ist.

In Fig. 4 ist eine in der Schaltungsanordnung (1) gemäß Fig. 1 verwendbare Mischstufe (35) im Detail dargestellt die sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen hat Die Mischstufe (35) weist einen Transistor (39) auf, der in Emittergrundschaltung und an seinem Kollektor gleichspannungsfrei betrieben ist Um den Transistor (39) am Kollektor gleichspannungsfrei zu betreiben, ist derselbe mit Hilfe von zwei Trennkondensatoren (40 und 41) gleichspannungsmäßig gegenüber dem Eingang (36) und dem Ausgang (38) der Mischstufe (35) abgeblockt Dem Transistor (39) wird von dem Hilfsträgersignal (T), das mit dem Bandpaßfilter (33) aus dem Stereosignalgemisch ausgefiltert und über den durch eine einfache Transistorstufe gebildeten Verstärker (34) dem Eingang (36) der Mischstufe (35) zugeführt wird, und dem Hilfssignal (H) an seinem Kollektor das Hilfsträgersigal (T) und an seiner Basis das Hilfssignal (H) zugeführt. Der Transistor (39) bildet einen veränderlichen Widerstand, dessen Widerstandswert im Takt der Frequenz des seiner Basis zugeführten Hilfssignales (H) sich ändert, wodurch das dem Kollektor zugeführte Hilfsträgersignal (T) im Takt der Änderung des Widerstandswertes moduliert wird, wobei Mischproduktsignale entstehen. Unter anderem entsteht auch das Differenzsignal, das das gewünschte Pilotsignal (P) bildet und das vom Kollektor des Transistors (39) abgenommen und über den Trennkondensator (41) dem Ausgang (38) der Mischstufe (35) zugeführt wird. Wie ersichtlich, weist diese Mischstufe gemäß Fig. 4 einen besonders einfachen Aufbau mit besonders wenigen Bauteilen auf. Es sei noch erwähnt, daß in Abwandlung der Mischstufe gemäß Fig. 4 eine Mischstufe auch einen Transistor auf weisen kann, der in Kollektorgrundschaltung und an seinem Emitter gleichspannungsfrei betrieben ist, wobei der Transistor mit sein» Hauptstromstrecke in gegenüber der Schaltung gemäß Fig. 4 umgepolter Weise in die Mischstufe aufgenommen ist -4-

Claims (2)

1. 5 AT 393 189 B PATENTANSPRÜCHE 1. Schaltungsanordnung zum Dekodieren eines Rundfunk-Stereosignalgemisches, das ein Kanalsummensignal, 10 ein Hilfsträgersignal mit einer vorgegebenen Frequenz und zwei durch Amplitudenmodulation des Hilfsträgersignales mit einem Kanaldifferenzsignal erhaltene Seitenbandsignale aufweist, mit einer Dekodierschaltung, der das Stereosignalgemisch und ein mit dem Hilfsträgersignal phasenstarr verkoppeltes Pilotsignal dessen Frequenz halb so groß wie die des Hilfsträgersignales ist, zum Dekodieren von zwei Kanalsignalen aus dem Stereosignalgemisch zugeführt werden und die eine Generatorschaltung zum Erzeugen 15 eines Hilfssignales enthält, das dieselbe Frequenz wie das Pilotsignal aufweist und mit dem Pilotsignal phasenstarr verkoppelt ist, und mit einer Pilotsignal-Erzeugungsschaltung, der das Hilfsträgersignal zugeführt wird und die mit Hilfe des Hilfsträgersignales das Pilotsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignal-Erzeugungsschaltung (35) durch eine Mischstufe gebildet ist, der das Hilfsträgersignal und das mit der Generatorschaltung (13) erzeugte Hilfssignal (H) zugeführt werden und die das durch Mischung des 20 Hilfsträgersignales (T) und des Hilfssignales (H) erhaltene, mit dem Hilfsträgersignal (T) phasenstarr verkoppelte Pilotsignal (P) abgibt.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischstufe (35) einen in Emittergrundschaltung und am Kollektor gleichspannungsfrei betriebenen Transistor (39) aufweist, dem von 25 dem Hilfsträgersignal (T) und dem Hilfssignal (H) an seiner Basis das eine (H) dieser beiden Signale (T, H) und an seinem Kollektor das andere (T) dieser beiden Signale (T, H) zugeführt wird und von dessen Kollektor das durch Mischung dieser beiden Signale (T, H) erhaltene Pilotsignal (P) abgenommen wird (Fig. 4). 30 Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-