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Verfahren zur Durchführung eines Zweiprogramm-Betriebes mittels Stereoübertragungseinrichtungen
und SchaItungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung richtet sich
auf die Durchführung eines Zweiprogramm-Betriebes mittels an sich für Stereofonieübertragungen
gedachter Systeme, die nach dem Halbwellendemodulationsverfahren unter Verwendung
des sogenannten Zeitmultiplexsystems auf der Sendeseite arbeiten.
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Bei einem Zeitmultiplexverfahren für Rundfunkstereofonie ist eine
übertragung zweier verschiedener Programme meist nicht möglich, da das Mulitplexsignal
dieser Systeme grundsätzlich so aufgebaut ist, daß im Bereich von 0 ... 15
kHz ein Summensignal (A + B) und im darüberliegenden Frequenzbereich
von beispielsweise 20 ... 50 kIlz ein Differenzsignal (A -
B) übertragen wird, wobei A bzw. B die beiden Stereoinformationen darstellen.
Diese Frequenzaufteilung ist getroffen worden, um für monofone Empfänger üblicher
Bauart, bei dem nach der Demodulation nur die Frequenzen 0 . . . 15 kHz auftreten,
auf jeden Fall einen kompatiblen Empfang zu ermöglichen. Es ist klar, daß an Stelle
der beiden Stereoinformationen A und B nicht zwei verschiedene Programme
auf die Eingänge des Stereomodulators gegeben werden können, da dann der
monofone Empfänger ein Gemisch dieser beiden Programme empfangen würde.
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Von einem bereits vorgeschlagenen Stereofonieübertragungssystem mit
Halbwellen-Modulation und Differenzwertsteuerung, sogenanntem HMD-System, für Rundfunkstereofonie
ausgehend, ist jedoch ein kompatibler Zweiprogrammbetrieb mit relativ einfachen
zusätzlichen Mitteln möglich.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Durchführung
eines Zweiprogrammbetriebes bei an sich für Stereofonieübertragung dienenden Rundfunksendern
und Rundfunkempfängern zu schaffen, bei denen zwei verschiedene, von einander unabhängige
Informationen (A und B) auf einem gemeinsamen Hochfrequenzträger nach dem
Zeitvielfachsystem übertragen werden und senderseitig in einem speziellen, an sich
für Stereozwecke bestimmten Niederfrequenzmodulator das eine Signal (A)
mit einer überlagerten positiven Gleichspannung und anschließend das zweite Signal
(B) mit einer überlagerten negativen Gleichspannung abwechselnd im übertonfrequenten
Schaltrhythmus auf einen nachfolgenden FM-Modulator geschaltet werden und weiterhin
der Schaltträger in seiner Amplitude allein proportional dem Differenzwert (A -B)
der Signale gesteuert wird, so daß der Schaltträger bei z. B. gänzlich fehlender
(A -B)-Komponente gänzlich verschwindet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das erste Programm gleichphasig
und das zweite Programm gegenphasig den Eingängen der beiden an sich für Stereozwecke
dienenden Kanäle des Senders zugeführt werden und daß in einem diesem übertragungssystern
angepaßten Empfänger der FM-Diskriminator einerseits wahlweise durch geeignete Schaltmittel
zum Empfang des ersten Programms über einen Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz von
15 kHz oder zum Empfang des zweiten Programms über einen Hochpaß mit einer
Grenzfrequenz von 20 kHz und die Anordnung zur Demodulation des Schaltträgers andererseits
mit dem Eingang des NF-Teils verbunden ist.
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Die einwandfreie Funktion dieses Verfahrens ergibt sich daraus, daß
bei dem benutzten HMD-Übertragungssystem für den Fall der gleichen Modulation in
beiden Stereokanälen kein Schaltträger entsteht, so daß also nur das Frequenzband
von 0 . . . 15 kHz von diesem ersten Programm belegt wird. Für den Fall der
genau gegenphasigen Modulation in beiden Stereokanälen ist dagegen nur das Frequenzband
von 20 ... 50 kHz ausgenutzt, während das kompatible (Summen-)Signal Null
ist.
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Hieraus ergibt sich bereits eine außerordentlich einfache Trennungsmöglichkeit
der beiden Programme in einem nach diesem System aufgebauten Stereofonieempfänger.
Der Stereodemodulator des Empfängers enthält nämlich eine Frequenzweiche, bestehend
aus einem Tiefpaß für das (A + B)- und einem Hochpaß für das
(A - B)-Signal mit einer nachfolgenden für den Schaltträger wirksamen
Demodulationsstufe, der sich ein Netzwerk zur Gewinnung
der Signale
A und B, aus den beiden Anteilen (A + B) und (A
- B) anschließt.
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Es ist also für einen Zweiprogrammbetrieb nur erforderlich, den Stereodemodulator
mit einem Schalter auszurüsten, durch den wahlweise nur der Hochpaß- od
' er der Tiefpaßzweig an die nachfolgende Schaltträgerdem"0dÜl#tionsstufe
angeschlossen werden.
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Es ist selbstverständlich ohne- weiteres möglich, diesen Schalter
auch mit- drei Stellungen auszurüsten, wobei in der dritten Stellung sowohl Hochpaß
als auch Tiefpaß an die Demodulationsstufe angeschlossen sind, um also normale Stereosendungen
empfangen zu können. Ferner ist es möglich, den Schalter durch eine im Tastenaggregat
des Empfängers zusätzlich zur »Stereo«-Taste angebrachte »2. Progranim«-Taste zu
betätigen.
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Von großer Bedeutung für eine einwandfreie Funktion des HI\4D_verfahrens
ist eine genaue Gleich- bzw. Gegehphasigkeit der beiden Programrne. Im einfachsten
Fall läßt sich diese gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung durch
einen mit seiner Sekundärwicklung an je einen Pol der beiden Stereoeingänge
des Modulators angeschlossenen übertrager erreichen, an dessen Primärwicklung die
das zweite Programm heranführende Leitung angeschlossen ist und dessen Sekundärwicklung
eine Mittenanzapfung hat, an die ein Pol der das erste Programm heranführenden Leitung
angeschlossen ist, während der zweite Pol der das erste Programm heranführenden
Leitung mit den beiden nicht mit der Sekundärwicklung des übertragers verbundenen
Polen der beiden Stereoeingänge verbunden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es äußerst vorteilhaft,
zwischen die beiden Enden der Sekundärwicklu ng des übertragers und dessen Mittenanzapfung
je -ein Potentiometer zu schalten, deren Mittelabgriffe mit den Eingängen
der-beiden Stereokanäle verbunden sind. Hierdurch wird eine einwandfreie Symm#trierung
der beiden Eingänge erreicht.
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Die Zeichnungen'zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. la und 1 b stellen den einfachsten Fall einer Zweiprograrnmodulation
dar, und zwar zeigt in F i g. 1 a die dick kezeichnete Linie 1 ein
gleichphasig auf beide Stercoeingänge gegebenes Signal, also das Programm
1. Ein Schaltträger entsteht bei dieser Modulation nicht. In F i
g. 1 b wird das Nutzsignal durch die gestrichelte Linie 2 angedeutet. Das
Nutzsignal ist genau gegenphasig auf beide Stereokanäle gegeben worden und erscheint
als Amplitadenmodulation des Schaltträgers 3. Das kompatible (Summen-)Signal
4 ist in diesem Fall Null; F ig. 2 veranschaulicht das Beispiel einer Senderschaltung
gemäß der Erfindung, und F i g. 3 zeigt die zugehörige Empfängerschaltung,
F i g. 4 stellt eine Variante für die Schaltung des senderseitig benutzten
übertragers dar.
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Wie F i g. 2 in einem Blockschaltbild erkennen läßt, werden
an die Buchsen 5 und 6 bzw. 7 und 8
die beiden Programme
1 bzw. 2 angelegt. Die Buchse 5 ist mit der Mittenanzapfung
9 der Sekundärwicklung des übertragers 10 verbunden, und die beiden
Enden 11 und 12 dieser Sekundärwicklung führen zu je einem Pol
13 bzw. 14 der beiden Eingänge des Stereomodulators 15. Die Buchse
6 ist, z. 18. über Masse, mit den Polen 16 bzw. 17 der beiden
Eingänge des Stereomodulators verbunden. Durch diese Schaltung wird erreicht, daß
das Pro-gramm 1 genau gleiätiphasig auf beide Sterepkanäle gegeben
wird. Die Buchsen 7 und 8 liegen an der Primärwicklung des übertragers
10, dessen Sekundärwicklung an der Mittenanzapfung 9 über die bei
angeschlossenem Zuleitungskabel miteinander verbundenen Buchsen 5 und
6 mit den Polen 16 und 17 der beiden Eingänge des Stereomodulators,
z. B. über Masse, verbunden ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß das Programm
2 genau gegenphasig auf beiden Stereokanälen erscheint.
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F i g. 4 zeigt ein -abgeändertes Schaltungsbeispiel des Übertragers
10, und zwar ist zwischen die Enden 11 bzw. 12 und die Mittenanzapfung
9 der Sekundärwicklung des übertragers je ein Potentionieter
18
bzw. 19 geschaltet, deren Mittelabgriffe 20 bzw. 21 zu den Anschlüssen
13 bzw. 14 des Stereomodulators führen. Hierdurch läßt sich eine genaue Symmetrie
der beiden Stereokanäle erreichen. An den Stereomodulator 15 schließen sich
in üblicher Weise der UKW-Sender 22 und die Sendeantenne 23 an (vgl. F i
g. 2).
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In F i g. 3 ist das Blockschaltbild einer beispielsweisen Ausführungsform
des Empfängers dargestellt. Auf die Eingangsstufen 24, den ZF-Teil 25 und
den FM-Diskriminator 26 folgt ein Umschalter 27, der wahlweise mit
einem Tiefpaß 28 mit einer Grenzfrequenz von 15 kHz oder mit einem
Hochpaß 29
mit einer Grenzfrequenz von 20 kHz und einer nachfolgenden Verstärkerstufe
30 verbunden werden kann. Vor dem Eingang der Schaltträger-Demodulationsstufe
31, die auch das Netzwerk zur Gewinnung der Signale A und B aus dem
Summen- (A + B) und Differenzsignal (A - B) enthält,
befindet sich ein zweiter Umschalter 32, der derart mit dem Umschalter
27 gekuppelt ist, daß er gleichzeitig und gleichsinnig mit diesem betätigt
wird. An die Ausgänge 33
und 34 der Schaltträgerdemodulationsstufe sind 'in
üblicher Weise die Eingänge der beiden im Empfänger enthaltenen NF-Stereokanäle
angeschlossen.
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Bei der in F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung werden
also z. B. die in F i g. 1 a und 1 b dargestellten Schwingungen, die
den beiden verschiedenen Programmen entsprechen, mittels der Antenne aufgefangen
und über den Eingangskreis 24 und Zwischenfrequenzverstärker 25 auf den FM-Demodulator
26 gegeben. Von hier wird dann z. B. in der dargestellten Stellung der Schalter
27 und 32 beispielsweise das zweite Programm (s. F ig. lb)
-über Hochpaß 29 ausgesiebt, im Verstärker 30 verstärkt und dann über
die Demodulationsstufe 31 auf die beiden Ausgänge 33, 34 gegeben,
die mit den nicht weiter dargestellten beiden getrennten Stereokanälen verbunden
sind. Dieses zweite Programm wird dann durch die beiden zugehörigen Lautsprecher
gleichzeitig wiedergegeben, d. h. also, es erfolgt keine Stereowiedergabe,
was auch beabsichtigt ist.
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Sind die beiden Schalter 27 und 32 nach unten umgelegt,
so wird das demodulierte Signal für das erste Programm (s. F i
g. 1 a) über den Tiefpaß 28
auf die Demodulationsstufe 31 gegeben
und von dort wiederum auf die beiden anschließenden Kanäle gleichzeitig übertragen,
so daß nunmehr die beiden zugehörigen Lautsprecher das erste Programm
gleichzeitig
wiedergeben. Die hinter den Hochpaß 29 geschaltete Verstärkerstufe
30 hat den Zweck, den
systembedingten Pegelunterschied von
1: 3 der beiden Anteile (A - B) und (A + B) durch
Verstärkung des (A - B)-Anteiles (beim vorliegenden Verfahren also des zweiten
Programms) auszugleichen.
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Es ist natürlich ohne weiteres möglich, die Schalter 27 und
32 mit einer dritten Schalterstellung auszurüsten, in der sowohl Hochpaß-
als auch Tiefpaßzweig an die Schaltträgerdemodulationsstufe 31 angeschlossen
sind. In dieser Stellung wäre dann der Empfang einer stereofonen Sendung möglich.
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. Die Qualität der beiden gleichzeitig zu sendenden und zu
empfangenden Programme hängt weitgehend von der übersprechdämpfung zwischen den
beiden Programmkanälen ab. Diese übersprechdämpfung läßt sich, wie Versuche gezeigt
haben, durch genaue Symmetrierung des am Sendereingangs vorgesehenen übertragers
und durch ausreichende Flankensteilheit der im Demodulator enthaltenden Filter auf
einen für Zweiprogrammbetrieb ausreichenden Wert bringen.