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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung für stereophone
Audiosignale, insbesondere einen Stereosender.
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Bekannte
Stereosender weisen üblicherweise
einen Stereo-Coder, eine PLL-Schaltung,
einen Mikro-Controller, einen Transmitter, einen Spezialquarz für den Stereo-Coder
sowie weitere Quarze zur Erzeugung der Referenzfrequenz der PLL-Schaltung sowie
zum Betreiben des Mikro-Controllers auf. Der Spezialquarz für den Stereo-Coder
erzeugt die Multiplex-Frequenz – üblicherweise
38 kHz – oder
ein Vielfaches davon, während
der weitere Quarz eine Frequenz von beispielsweise 4 MHz erzeugt.
Der Mikro-Controller übernimmt
dabei üblicherweise
die Programmierung der PLL-Schaltung sowie gegebenenfalls einfache
Steueraufgaben.
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US 6,535,719 zeigt eine Übertragungsvorrichtung
für stereophone
Audiosignale. Die Übertragungsvorrichtung
weist einen Stereo-Coder zum Erzeugen eines Multiplexsignals, eine
PLL-Schaltung und ein Quarz zum Erzeugen einer ersten Frequenz auf.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, bekannte Stereosender hinsichtlich ihrer
Ressourcenausnutzung zu verbessern sowie einen kostengünstigen
Sender vorzusehen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch eine Übertragungsvorrichtung für stereophone
Audiosignale gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Der
Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, die für das Betreiben
eines Stereosenders notwendigen Frequenzen und Takte mittels eines Mikro-Controllers zu erzeugen,
welcher seine Zeitgebung von einem Quarz erhält. Sowohl die Multiplex- und
Pilotfrequenz für
den Stereo-Coder als auch die Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung wird somit von
dem Mikro-Controller erzeugt.
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Da
lediglich ein Quarz für
die Erzeugung aller Takte eines Stereo-Senders benötigt wird,
kann der bzw. können
die weiteren in dem Stand der Technik verwendeten Quarze eingespart
werden. Da ferner alle Takte synchron von dem Quarz abgeleitet werden,
weist ein derartiger Stereosender eine geringe Intermodulationsanfälligkeit
auf.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Mikro-Controller einen
programmierbaren Timer auf, welcher mit der Frequenz des Quarzes
oder der geteilten Quarzfrequenz getaktet wird. Ferner weist der
Mikro-Controller Vergleichsregister auf. Somit können die Taktfrequenzen durch
einfache Programmierung des Timers und der Vergleichsregister schnell
verändert
werden.
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Weitere
Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Zeichnung detailliert beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 ein
vereinfachtes Blockschaltbild eines Stereosenders.
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1 zeigt
ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Stereosenders. Der Stereosender
weist einen Mikro-Controller 2, einen Stereo-Coder 3,
eine PLL- Schaltung 4,
einen Transmitter 5, eine Antenne 6 sowie einen
Quarz 7 auf. Der Quarz 7 ist mit dem Mikro-Controller 2 verbunden
und erzeugt beispielsweise eine Frequenz von 4 MHz. Der Mikro-Controller 2 ist
sowohl mit dem Stereo-Coder 3 als auch mit der PLL-Schaltung 4 verbunden.
Der Transmitter 5 ist mit den Ausgängen des Stereo-Coders 3 und
der PLL-Schaltung 4 verbunden.
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Der
Mikro-Controller 2 kann beispielsweise durch einen Mikro-Controller
aus der Texas-Instruments MSP430 Familie implementiert werden. Derartige
Mikro-Controller weisen mindestens einen integrierten programmierbaren
Timer sowie sogenannte Capture-Compare-Register auf. Üblicherweise
weisen diese Mikro-Controller ferner eine Vielzahl von Betriebsarten
für den
Timer sowie mehrere Vergleichsregister, d.h. Capture-Compare-Register
auf. Mit Hilfe des programmierbaren Timers sowie der Capture-Compare-Register
erzeugt der Mikro-Controller die beiden Frequenzen, welche vom Stereo-Coder 2 benötigt werden.
Zunächst
einmal wird eine Multiplex-Frequenz MPX-Frequenz, welche üblicherweise
38 kHz beträgt,
durch den Mikro-Controller 2 erzeugt. Diese Multiplex-Frequenz
dient dabei dazu, den Hilfsträger
des Stereo-Coders 3 zu erzeugen. Ferner wird ein Pilotton, üblicherweise
19 kHz, von dem Mikro-Controller 2 erzeugt.
Dieser Pilotton wird von dem Stereo-Coder 3 zur Synchronisation des
externen Empfängers
benötigt.
Als Alternative kann der Pilotton bzw. die Pilotfrequenz durch ein Frequenzteilen
der Multiplex-Frequenz in dem Stereo-Coder 3 erzeugt werden,
d.h. der Mikro-Controller 2 muss lediglich die Multiplex-Frequenz
für den Stereo-Coder 3 erzeugen.
Der Mikro-Controller 2 erzeugt
ferner die Referenzfrequenz für
die PLL-Schaltung 4. Alternativ hierzu kann sowohl die
Pilotfrequenz als auch die Multiplex-Frequenz des Stereo-Coders 3 als
Referenzfrequenz für
die PLL-Schaltung 4 verwendet werden.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
wird ein Quarz 7 mit einer Frequenz von 8 MHz sowie ein Mikro-Controller
MSP430X1101 von Texas-Instruments ausgewählt. Der programmierbare Timer
des Mikro-Controllers 2 wird mit der Frequenz des Quarzes 7 getaktet.
Ein erstes Capture-Compare-Register wird auf den Wert 210 eingestellt
und im Togglemodus betrieben. Somit ergibt sich der Wert von 38,095 kHz
am Ausgang des Capture-Compare-Registers, da 8 MHz : 210 = 38,095
kHz ist. In dem Togglemodus kippt der Ausgang beim Erreichen des
Registerwertes, somit stellt sich eine Ausgangsfrequenz von 19,048
kHz ein. Ein zweites Capture-Compare-Register wird mit dem Wert
105 geladen und in der Pulsweiten-Modulation PWM-Toggle/Set-Modus
betrieben, d.h. der Ausgang kippt sowohl beim Erreichen des Registerwertes
(hier 105) als auch beim Erreichen des Wertes des ersten Registers
(hier 210). Folglich beträgt
die Ausgangsfrequenz 38,095 kHz. Ein drittes Capture-Compare-Register
kann zum Ableiten einer weiteren Frequenz verwendet werden. Diese
abgeleitete Frequenz kann dann als externe Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung 4 verwendet werden.
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Da
alle zum Betreiben des Stereosenders notwendigen Takte aus der Taktgebung
des Quarzes 7 in dem Mikro-Controller 2 abgeleitet
werden, sind die Takte für
die Pilot- als auch die Multiplex-Frequenz für den Stereo-Coder 3 synchron.
Die Generierung des Taktes in dem Mikro-Controller 2 ist
dabei unabhängig
von dem weiteren Programmablauf innerhalb des Mikro-Controllers 2,
wie beispielsweise die PLL-Schaltungsprogrammierung, da sowohl Timer
als auch die verschiedenen Vergleichsregister programmierbar und
hardware-mäßig implementiert sind.
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Alternativ
zu der Verwendung von Capture-Compare-Registern kann der Mikro-Controller 2 auch
mit zwei Timern zur Erzeugung der benötigten Takte vorgesehen werden.
Des weiteren kann die benötige
Taktgebung durch einen Mikro-Controller 2 mit nur einem
Timer erzeugt werden, welcher in einem Interrupt-Betrieb vorgesehen
wird. Schließlich
können
die Takte auch durch eine Programmierung von Zeitschleifen erzeugt
werden.
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Da
nur ein einziger Quarz für
die Erzeugung aller in dem Stereosender benötigten Takte erforderlich ist,
kann auch ein preiswerter Quarz mit einer möglichst hohen Standardfrequenz
ausgewählt
werden. Da sowohl die Timer als auch die Vergleichsregister in dem
oben angeführten
Mikro-Controller pro grammierbar sind, können die Taktfrequenzen für die Pilotfrequenz,
die Multiplex-Frequenz als auch für die Referenzfrequenz schnell
verändert
werden.
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Durch
die oben beschriebene Anordnung des Stereosenders kann eine wesentliche
Kostenreduktion bereitgestellt werden, da ein Quarz, ein Oszillator
sowie die ansonsten benötigten
Teiler wegfallen. Ferner können
weitere von dem Mikro-Controller vorgesehenen Ressourcen besser
ausgenutzt werden, da weitere bereits vorhandene Elemente des Mikro-Controllers
eingesetzt werden.
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Des
weiteren weist der oben beschriebene Stereosender wesentlich verbesserte
elektromagnetische Verträglichkeits-Eigenschaften
auf, da hohe Schaltfrequenzen nur auf dem Mikro-Controller selbst
vorhanden sind, während
in den anderen Bauteilen, wie beispielsweise der Stereo-Coder sowie
die PLL-Schaltung,
lediglich relativ niedrige Frequenzen vorhanden sind.