CH646023A5 - Am-stereoempfaenger. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen AM-Stereoempfanger und bezieht sich insbesondere auf einen Stereoempfänger, der mit einem Mono-Empfang kompatibel ist.

Da ein AM-Stereosignal kompatibel sein soll, d.h. eine unverzerrte monophone Wiedergabe oder einen Empfang L+R in monophonen Empfängern ermöglichen soll, würde ein ideales System nur eine Summeninformation oder eine monophone Information auf der Hüllkurve haben, während hingegen eine ausreichende Information für eine ordnungsgemässe Stereowiedergabe in den Stereoempfängern vorhanden wäre. Eine derartige Einrichtung ist in der US-Patentanmeldung Nr. 674 703 der Anmelderin beschrieben. Bei diesem System wird ein Träger mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad mit einer Information moduliert, welche der Summe und der Differenz der linken und rechten Information entspricht. Nach der Modulation wird der Träger begrenzt, um Amplitudenveränderungen zu entfernen, wobei jedoch die Quadratur-Phaseninformation erhalten bleibt. Der Träger wird dann mit der Summe oder dem monophonen Signal amplitudenmoduliert, und zwar in einer Leistungsverstärkerstufe, und es erfolgt ein Aussenden eines Signals in der Form (1 + L+R) cos (a)ct + (p), wobei (p dem arc tg [(L - R) /(I + L+R)] entspricht. Bei einem monophonen Empfänger kann die Information L + R leicht durch einen Hüllkurven-demodulator wiedergewonnen werden, im Hinblick auf einen unverzerrten Stereoempfang wird jedoch im Stereoempfänger eine Teilung durch cos ® erforderlich. In Abhängigkeit von dem Aufbau des Empfängers kann die Teilung durch cos ® einmal oder auch zweimal an einer beliebigen Anzahl von Punkten der Empfängerschaltung durchgeführt werden. Wenn jedoch der Winkel ® sehr gross wird, wird der Cosinus sehr klein, und eine Teilung durch den Cosinuswert bewirkt, dass die Verstärkung im korrigierten Kanal rasch ansteigt. Wenn beispielsweise ® von 75 Grad auf 85 Grad geht, würde die unbegrenzte Verstärkung fast verdreifacht (1/cos ® geht von 3,9 auf 11,5). Bei sehr grossen Werten von <5 ist es daher zweckmässig, ein kleines Mass an Verzerrung zuzulassen, um ein starkes Abnehmen des Signal-Rausch-Verhältnisses zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem kompatiblen AM-Stereoempfänger ein besonders günstiges Signal-Rausch-Verhältnis zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentanspruch 1 niedergelegten Merkmale.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird aus einem empfangenen Signal ein Cosinus-Korrekturfaktor abgeleitet. Bevor der Korrekturfaktor auf das empfangene Signal angewandt wird oder auf ein daraus abgeleitetes Signal, wird der Pegel des Cosinus-Wertes in der Weise eingestellt, dass die Verstärkung des Kanals so korrigiert wird, dass sie auf vorgebbare Werte begrenzt ist. Eine maximale Verstärkung liegt zweckmässigerweise in Abhängigkeit von dem Korrekturfaktor in der Grössenordnung von 4 bis 6.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Empfängers und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Korrektursteuerschaltung gemäss Figur 1.

Fig. 3 ein einfaches Schaltschema, welches die Erfindung verkörpert.

Gemäss Figur 1 ist die Erfindung bei einem Empfänger verwirklicht, welcher ähnlich aufgebaut ist wie der Empfänger, der in der US-Patentanmeldung 837 258 der Anmelderin beschrieben ist. Die Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei einem derartigen Empfänger dient nur als Beispiel. Bei diesem Empfänger wird ein Signal der Form (1 +L + R) cos (cact + (p), mit <p = arc tg [(L-R)/(l + L + R)], von einer Antenne 10, einer HF-Stufe 11 und einer ZF-Stufe 12 verarbeitet. Ein ZF-Ausgangssignal wird in einem Hüllkurven-Demo-dulator 13 verarbeitet, um ein Summensignal (L + R) aus der Amplitudenmodulation des empfangenen Trägersignals zu erreichen. Das Summensignal kann direkt einer Matrix 14 zugeführt werden, wo es mit dem Differenzsignal kombiniert wird, um das ursprüngliche linke (L) und das ursprüngliche rechte (R) Signal zu erzeugen. Es ist zu bemerken, dass «L» und «R» oder links und rechts in der vorliegenden Beschreibung nur als Beispiel für zwei Signale verwendet werden, die einem AM-Träger aufgeprägt sind.

Ein weiteres Ausgangssignal der ZF-Stufe 12 wird einem Begrenzer 16 zugeführt, in welchem Amplitudenveränderungen entfernt werden. Das Ausgangssignal des Begrenzers 16 ist somit ein ZF-Signal, welches ein Phasenmodulation des übertragenen Quadratursignals aufweist. Der Begrenzer ist mit einer phasenstarren Rückführschleife (PLL) 17 verbunden, die ein Signal liefert, welches die Frequenz des Senderoszillators aufweist. Das normale Ausgangssignal sin coct der phasenstarren Rückführschleife 17 wird einem Synchrondetektor 20 zugeführt, der als Multiplizierstufe ausgebildet ist und der auch dazu dient, das Ausgangssignal der ZF-Stufe 12 aufzunehmen. Das Ausgangssignal des Detektors 20 ist dem Ausdruck (L - R) cos ® proportional. Ein Cosinus-Phasen-detektor 21 nimmt ein Ausgangssignal cos (ö)ct + (p) des Begrenzers 16 auf (phasenverschoben) und weiterhin ein Ausgangssignal cos <actvon der phasenstarren Rückführschleife

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17, und er liefert ein Ausgangssignal, welches den Cosinus des Winkels <D proportional ist. Der Cosinus-Phasendetektor 21 ist eine Multiplizierstufe, wie sie von der Anmelderin unter der Bezeichnung MC 1595 als Vier-Quadranten-Multiplizier-stufe geliefert wird. Dieses Ausgangssignal wird als Cosinus- s Korrektursignal bezeichnet, weil sein Zweck darin besteht, das empfangene Signal in der Weise zu korrigieren, dass die ursprünglichen Stereosignale wieder hergestellt werden. Ein Cosinus-Korrektursignal ist unter normalen Bedingungen über eine Korrektursteuerung 23 an eine Teilerstufe 25 und io ein Tiefpassfilter 26 geführt. In der Teilerstufe 25 wird das Ausgangssignal des Synchrondetektors 20, nämlich (L - R) cos O durch das Cosinus-Korrektursignal geteilt, welches cos <E> proportional ist, um das Differenzsignal (L — R) zu liefern. In dem Tiefpassfilter 26 (2 —10 Hz) wird der Gleichspan- 15 nungspegel des Korrektursignals aufgebaut und zur Betätigung eines Modus-Schalters 28 verwendet. Wenn und nur wenn der Gleichspannungspegel ausreichend hoch ist, so dass eine Stereoübertragung angezeigt wird, wird der Modus-Schalter aktiviert, um die Teilerstufe 25 mit ihrem Ausgang an 20 die Matrix 14 zu liegen. Es können andere Signale in dem Übertragungssignal vorhanden sein, um das Vorhandensein einer Stereoübertragung anzugehen und den Modus-Schalter zu aktivieren und auch weitere Schaltungsteile, wie es in der US Patentanmeltung 837 256 der Anmelderin im Einzelnen 25 beschrieben ist.

Die Korrektursteuerung 23, welche anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert wird, dient dazu, eine Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses auf Grund der erhöhten Verstärkung zu vermeiden, wenn der Modulationswinkel O sehr 30 gross ist. Wenn das Differenzsignal (L - R) klein ist, so ist O im Bereich von null und cos ® liegt bei eins. Wenn das Differenzsignal zunimmt, wird das Cosinus-Korrektursignal vermindert. Eine Teilung durch das verminderte Signal erhöht die Verstärkung, um eine Verzerrung im Stereoempfänger « auszugleichen. Bei grossen Modulationswinkeln, d.h. ® grösser als 65 Grad, nimmt das Cosinus-Korrektursignal rasch ab und die Verstärkung des Kanals nimmt rasch zu. Da das Signal-Rausch-Verhältnis abnimmt, wenn die Verstärkung grösser ist, ist es zweckmässig, die Verstärkung auf Grund des 4" Korrektursignals auf ein Maximum von 4 bis 6 zu begrenzen (maximales Cosinussignal 0,25 bis 0,16). Die sehr geringe Verzerrung, welche durch die Begrenzung der Korrektur bei grossen Modulationswinkeln eingeführt wird, ist vorteilhafter als ein übermässiges Rauschen, welches andernfalls erzeugt wer- «

den könnte, wenn sich der Winkel O 90 Grad nähert und die Verstärkung stark angehoben wird.

Die Figur 2 ist eine'grafische Darstellung, in welcher der Winkel ® in Grad über cos ® und 1/cos ® (oder sec ®) dargestellt ist. Aus der Darstellung ergibt sich, dass dann, wenn $ von 0 bis 90 Grad läuft, der Cosinus-Wert von 1 bis 0 verändert wird und dass in entgegengesetzter Weise 1/cos <D von eins bis unendlich geht. Gemäss der Darstellung überschreitet im umgekehrten Fall der Wert die Grösse 6 jedoch nicht, bis <[) über 80 Grad anwächst. Es ist daher nicht notwendig oder zweckmässig, den Wert des Cosinus-Korrektursignals zu steuern, bis O 75 bis 80 Grad überschreitet. Gemäss der grafischen Darstellung steigt 1/cos ® jenseits des Punktes 30 scharf an, und da die Verstärkung des Kanals L — R proportional zu dem Augenblickswert von 1/cos ® ist, würde das Signal-Rausch-Verhältnis jenseits des Punktes 30 scharf abnehmen. Gemäss der Erfindung wird der Wert des Korrektursignals cos <D daran gehindert, dass er unter einem vorgegebenen Wert im Bereich von 0,25 bis 0,167 geht. Es ist ersichtlich, dass es nicht erforderlich ist, Masseinheiten anzugeben, da diese Werte proportional zu dem Wert des Korrektursignals sind, wenn <I> gleich null ist.

Die Figur 3 veranschaulicht ein vereinfachtes Schaltschema, welches die Erfindung verkörpert.

Das Ausgangssignal des Cosinus-Detektors 21 wird über eine Diode 33 der Teilerstufe 25 zugeführt. Weiterhin ist an die Diode 33 eine Bezugsspannungsquelle 35 angeschlossen, welche aus einem Widerstand 36 und einem Potentiometer 37 bestehen kann, wobei das Potentiometer zwischen einer Energieversorgungspannung und der Masse angeordnet ist. In dieser Anordnung würde das Signal auf der positiven Seite der Diode 33 gemäss der Darstellung proportional zu dem Cosinus des Modulationswinkels <5 sein. Mit einem Bezugssignal, welches auf der unteren Seite der Diode 33 vorhanden ist, wird das der Teilerstufe 25 zugeführte Signal daran gehindert, dass es den Wert des Bezugssignals unterschreitet. Offenbar könnte eine derartige Begrenzungsbedingung auch durch andere gleichwirkende Schaltungselemente herbeigeführt werden. Das Bezugssignal könnte auch auf einem festen Signalpegel sein.

Es wurde in der obigen Beschreibung eine Schaltungsanordnung beschrieben, welche dazu dient, eine mögliche Verschlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses in einem kompatiblen AM-Stereoempfänger zu verhindern, wenn der Modulationswinkel sich 90 Grad nähert.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. 646 023

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. AM-Stereoempfänger zum Empfang von Signalen der Form (1 + L+R) cos (œct+<D), wobei <D gleich arc tg [(L - R) / (1 + L + R)] ist und wobei L + R eine Programminformation darstellt, mit einer Eingangsstufe (11), einer Zwischenfre-quenzstufe (12) und einer Demodulatorstufe (13,14) zur Abtrennung des Stereo-Informationssignals aus dem empfangenen Signal, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltungsanordnung (17,21) zur Erzeugung eines ersten Korrektursignals vorgesehen ist, welches eine Funktion des Cosinus des Modulationswinkels ist, und dass eine damit verbundene Steuereinrichtung (23) vorhanden ist, welche den Bereich der Werte des ersten Korrektursignals begrenzt und somit ein zweites Korrektursignal erzeugt.
2. 2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) das erste Korrektursignal auf Werte begrenzt, die einem Winkelbereich von 0° < O < 80° entsprechen.
3. 3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (23) eine Bezugseinrichtung (35) aufweist, um ein Bezugssignal zu erzeugen, und dass eine Einrichtung (33) vorgesehen ist, welche den Wert des zweiten Korrektursignals auf dem Pegel des Bezugssignals hält, wenn das erste Korrektursignal kleiner ist als das Bezugssignal.
4. 4. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilerstufe (25) vorgesehen ist, welche wenigstens einen Teil der Stereoinformation durch das zweite Korrektursignal teilt.
5. 5. Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Teil der Stereoinformation proportional zu (L - R) cos ® ist und dass das Ausgangssignal der Teilerstufe (25) proportional zu (L - R) ist.
6. 6. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Korrektursignal proportional zum Cosinus des Modulationswinkels ist.