DE1276732B - Anzeigeschaltung fuer einen Stereo-Rundfunkempfaenger - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04r

Deutsche Kl.: 21 a2 -16/03

Nummer: 1276 732

Aktenzeichen: P 12 76 732.7-31 (G 44834)

Anmeldetag: 1. Oktober 1965

Auslegetag: 5. September 1968

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeschaltung für einen Stereo-Rundfunkempfänger mit einem automatischen Umschalter von Mono- auf Stereobetrieb, mit einem Verstärker zur Selektion und Verstärkung eines Pilotsignals und mit einem Begrenzer zur Begrenzung des Ausgangssignals des Verstärkers.

Stereophonische Systeme verwenden einen Hauptträger, auf den die Summe eines linken (L-)Signals und eines rechten (R-)Signals frequenzmoduliert ist. Die Differenz des L- und R-Signals wird auf einen Hilfsträger amplitudenmoduliert, der dann unterdrückt und nicht übertragen wird. Das (L-i?j-Signal, das durch die Seitenbänder des unterdrückten Hilfsträgers gegeben ist, wird auf den Hauptträger frequenzmoduliert. Ein Pilotsignal wird zusammen mit dem (L+R)- und (L-Ä)-Signal mit einer Frequenz innerhalb des Frequenzabstands der beiden Signale übertragen. Gewöhnlich liegen die (L+i?)-Signale zwischen 0 und 15 kHz und die (L-i?)-Signale zwischen 23 und 53 kHz. Der unterdrückte Hilfsträger liegt in dem Mittenbereich des (L-i?)-Signals oder bei 38 kHz, und das Pilotsignal hat eine Frequenz, die gleich der Hälfte der des unterdrückten Hilfsträgers oder gleich 19 kHz ist.

Im Empfänger wird das (L+jR)-Signal von dem Träger demoduliert und kann direkt einer Matrizenschaltung zugeführt werden. Das Pilotsignal mit 19 kHz wird von dem Multiplex-Signal ausgefiltert und einem Frequenzdoppier zugeführt, der den Hilfsträger mit 38 kHz liefert, der dem (L-2?)-Signal wieder überlagert werden soll. Nach Überlagerung des Hilfsträgers wird das (L-i?)-Signal demoduliert und der Matrizenschaltung zugeführt. In der Matrizenschaltung werden durch geeignete elektronische Rechenoperationen die L- und R-Signale wiedergewonnen, die dann getrennten Tonfrequenzschaltungen zugeführt werden, um dem Hörer einen Stereoklang zu vermitteln.

Bei Stereo-Rundfunkempfängern ist es wünschenswert, den Stereobetrieb visuell anzuzeigen sowie eine automatische Umschaltung von Mono- auf Stereobetrieb zu ermöglichen. Zu diesem Zweck wird bei bekannten Anzeigeschaltungen das nur bei Stereobetrieb vorhandene Pilotsignal von 19 kHz gefiltert und demoduliert.

Es ist jedoch sehr schwierig, eine Anzeigeschaltung mit einem automatischen Umschalter so auszubilden, daß Störsignale keine Umschaltung auf Stereobetrieb bewirken können. Dies ist leicht der Fall, weil ein sehr empfindlicher Empfänger bei der Senderwahl Rauschsignale empfängt. Da es sich dabei um ein statistisches Rauschen handelt, sind darin alle Fre-Anzeigeschaltung für einen
Stereo-Rundfunkempfänger

Anmelder:

General Electric Company, Schenectady, N. Y.

(V. St. A.)

ίο Vertreter:

Dipl.-Phys. F. Endlich, Patentanwalt,
8034 Unterpfaffenhofen, Blumenstr. 5

¹S Als Erfinder benannt:

William Hubert Elias, Decatur, 111. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
ac V. St. v. Amerika vom 1. Oktober 1964 (400 735)

quenzen enthalten, also auch das Pilotsignal mit 19 kHz. Deshalb kann die 19-kHz-Komponente des Rauschens die auf 19 kHz abgestimmten Schwingkreise des Empfängers durchlaufen und fälschlicherweise eine Stereoanzeige bewirken. In entsprechender Weise kann der Empfänger auf Stereobetrieb umgeschaltet werden, obwohl nur ein Monosignal empfangen wird, wodurch eine Erniedrigung der Stillempfindlichkeit verursacht wird, die zu einer Erhöhung des Rauschens bei verhältnismäßig schwachen Signalen führt. Da die Amplitude des Pilotsignals etwas schwanken kann, kann auch der Empfänger wiederholt zwischen Stereo- und Monobetrieb umschalten, wodurch unliebsame Geräusche von dem Verstärker kommen.

Eine andere bekannte Anzeigeschaltung erzeugt eine Harmonische der Frequenz des Pilotsignals und anschließend eine Frequenz, die etwas von der Harmonischen der Frequenz des Pilotsignals getrennt ist, um eine hörbare Schwebungsfrequenz zu erzeugen. Diese Anzeigeschaltung benötigt kostspielige harmonische Generatoren und liefert keine visuelle Anzeige. Eine weitere bekannte Anzeigeschaltung verwendet eine Glühlampe mit thermischer Verzögerung, so daß ein kontinuierlicher Empfang des Pilotsignals die Lampe anschaltet, während Rauschsignale kurzer Dauer dies nicht bewirken können. Diese Anzeigeschaltung hat jedoch keine ausreichende Verzögerung, um das Ansprechvermögen bei Störsignalen

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Begrenzungsschaltung 12 für das Kontrollsignal, die Stereoanzeigeeinrichtung 13 und den Frequenzvervielfacher 14 geleitet. Diese zuletzt erwähnten Elemente stellen ein wesentliches Merkmal der Erfindung dar.

Eine Anzeigelampe 15 ist mit der Stereoanzeigeeinrichtung 13 verbunden. Der Frequenzvervielfacher 14 ist ein Frequenzdoppier und dient dazu, ein Signal mit 38 kHz zur Nachweiseinrichtung 11 zu leiten. Die

auszuschließen, und verhindert unter gewissen Bedingungen auch nicht ein wiederholtes Umschalten zwischen Mono- und Stereobetrieb.

Ferner ist ein Stereo-Empfänger bekannt, bei dem ein Relais in den Ausgangskreis einer Verstärkerstufe geschaltet ist, die auf eine nur in Mehrkanalsendungen enthaltene Frequenz abgestimmt ist und sich über eine an den Ausgangskreis angeschlossene Gleichrichterschaltung eine den Gleichstrom im Ausgangskreis steuernde Gleichspannung erzeugt. Auch dieser io Nachweiseinrichtung 11 demoduliert die 23- bis Empfänger ist Rauschsignalen gegenüber empfind- 53-kHz-Seitenbänder des 38-kHz-Zwischenträgers, Hch, da er insbesondere keinen Begrenzer enthält. um das L—i?-Signal abzuleiten. Das Ausgangssignal

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die visuelle der Nachweiseinrichtung 11, welches das L—jR-Signal Stereoanzeige und die automatische Umschaltung ist, wird zu der Matrizenschaltung 9 geführt, wo die von Mono- auf Stereobetrieb gleichzeitig und unemp- 15 findlich gegenüber Rauschsignalen vorzunehmen.

Eine Anzeigeschaltung der eingangs genannten Art ist gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch eine Integrationsschaltung zur Integration des Ausgangssignals des Begrenzers, um daraus einen nur bei ao zerrungskreis 19 und einen Tonfrequenzverstärker 20 Empfang des Pilotsignals einen vorbestimmten Wert einem Lautsprecher 21 zugeführt, der vorzugsweise

rechts von dem Zuhörer angeordnet ist.

F i g. 2 zeigt die Schaltung der Blocks 12,13 und 14 in Fig. 1. Das zusammengesetzte Signal von dem Verstärker 8 wird der Basis des Transistors TR1 zugeführt, der ein Emitterfolger ist und dazu dient, von einer hohen Eingangsimpedanz auf eine niedrige Ausgangsimpedanz umzuschalten. Die Arbeitsweise des

L- und R-Signale reproduziert werden. Das L-Signal wird durch einen Entzerrungskreis 16 und einen Tonfrequenzverstärker 17 zu einem linken Lautsprecher 18 geleitet, der vorzugsweise links von dem Zuhörer angeordnet ist. Das R-Signal wird durch einen Ent

überschreitenden Gleichstrommittelwert zu gewinnen, wobei der Umschalter nur auf Gleichstrommittelwerte oberhalb des vorbestimmten Werts anspricht.

Verhältnismäßig kurzzeitige Impulse, wie Rausch- 25 signale, ergeben ein integriertes Signal, das verhältnismäßig schwach ist und deshalb den vorbestimmten Wert des Gleichstrommittelwerts nicht überschreitet. Dagegen tritt das Pilotsignal kontinuierlicher als die Rauschsignale auf, so daß sein Gleichstrommittelwert 30 Gegenstand der Erfindung. Das zusammengesetzte größer als der Mittelwert der Rauschsignale und der Signal an der Emitterelektrode des Transistors TR1 vorbestimmte Wert wird, damit die Anzeigeschaltung mit dem Umschalter betätigt wird.

Die Erfindung kann vorteilhaft weitergebildet sein durch eine Rückkopplung zwischen dem Ausgang des 35 bildet die Primärwicklung 22 eines Transformators Umschalters und dem Eingang des Verstärkers, da- TX. Diese abgestimmte Schaltung wählt das Kon-

Transistors TR1 ist gut bekannt und ist deshalb nicht

wird durch eine abgestimmte Schaltung gefiltert, welche aus der Parallelschaltung des Kondensators CX und einer Induktivität besteht. Die Induktivität

mit die Verstärkung den Gleichstrommittelwert oberhalb des vorbestimmten Werts hält, wenn die Amplitude des Pilotsignals unter ihren den Umschalter einschaltenden Wert fällt. Die dadurch erhöhte Verstärkung verriegelt die Anzeigeschaltung im Stereobetrieb und verhindert wiederholte Umschaltungen zwischen Mono- und Stereobetrieb.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm eines Stereoempfängers mit einer Schaltung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 2 ein Schaltbild der Elemente des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels.

F i g. 1 zeigt den Weg, entlang dem das zusammengesetzte Stereosignal verläuft, beginnend bei einer Empfängerantenne 1, welche über einen HF-Verstärker 2 mit einer Mischeinrichtung 3 verbunden ist, an die ein Ortsoszillator 4 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal der Mischeinrichtung wird über einen Zwischenfrequenzverstärker 5 und eine Begrenzungsschaltung 6 einem Diskriminator 7 zugeführt. Der bisher beschriebene Empfänger ist an sich bekannt.

Ein Verstärker 8 kann an den Ausgang des Diskriminators 7 angeschlossen werden. Die L+i?-Komponente des Ausgangssignals des Verstärkers 8 wird einer Matrizenschaltung 9 zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers 8 ist über ein Bandpaßfilter 10 mit einem Durchlaßbereich zwischen 23 und 53 kHz mit einer Nachweiseinrichtung 11 verbunden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 8 wird zusätzlich zu der Nachweiseinrichtung 11 über ein Filter und eine trollsignal aus dem zusammengesetzten Signal aus, im vorliegenden Fall einem Signal mit einer Frequenz von 19 kHz, und ist ein Teil des Kontrollfilters 12 in Fig. 1. Das so von dem zusammengesetzten Signal abgetrennte Kontrollsignal wird über den Transformator T X zur Basiselektrode eines Transistorverstärkers TR 2 durch eine Sekundärwicklung 23 geführt. Die Vorspannungswiderstände und ihre Nebenschlußkompensatoren, die in der Emitterschaltung des Transistorverstärkers TR 2 dargestellt sind, sind an sich bekannt.

Das verstärkte Ausgangssignal des Transistorverstärkers TR 2 wird der Basis einer Transistorbegrenzungsschaltung TR3 über eine andere abgestimmte Schaltung zugeführt, welche aus der Parallelschaltung des Kondensators C 2 und der Primärwicklung 24 eines Koppeltransformators T 2 besteht. Die Transistorbegrenzungsschaltung 77? 3 wird in einer solchen Weise betrieben, daß deren Kollektor-Grenzspannung die B-Zufuhrspannung von —12 Volt ist, und daß die Sättigungsspannung etwa 0,2VoIt beträgt. Das Ausgangssignal an der Kollektorelektrode des Transistorverstärkers TR 2, das sowohl aus dem Kontrollsignal als auch den Rauschimpulsen mit 19 kHz besteht, ist deshalb auf den Bereich zwischen 0,2 und —12 Volt begrenzt.

Das begrenzte Ausgangssignal auf der Kollektorelektrode der Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 wird der Basiselektrode des Transistorschalters TR 4 über einen Widerstand R X zugeführt. Um weiter dazu beizutragen, daß Rauschimpulse großer Amplitude nicht als Kontrollsignal aufgefaßt werden, ist

eine Integrierschaltung über der Basis und dem Emitter des Transistorschalters TR 4 angeschlossen, welche aus der Parallelschaltung eines Widerstandes R 2 und eines Kondensators C 3 besteht. Das Ausgangssignal dieser Integrierschaltung ist der Mittelwert des Gleichstroms der Transistorbegrenzungsschaltung TR 3, welcher Wert höher ist, wenn das Kontrollsignal vorhanden ist, im Gegensatz zu dem Fall, bei dem das Ausgangssignal nur Rauschsignale umfaßt. Der Transistorschalter TR 4 ändert seinen Leitfähigkeitszustand zu diesem höheren Gleichstrom-Mittelwert und spricht deshalb nur auf das Kontrollsignal an.

Um eine geeignete visuelle Anzeige der Stereoübertragung zu ermöglichen, wird der Ausgang der Kollektorelektrode des Transistorschalters TR 4 über den Widerstand R 3 mit einer Glühlampe verbunden. Das Ausgangssignal des Transistorschalters Ti? 4 wird ferner über einen Widerstand R 4 der Basis eines Transistor-Frequenzdopplers Ti? 5 zugeführt, um diesen beim Empfang eines Kontrollsignals leitfähig zu machen. Um das Kontrollsignal mit 19 kHz zu erzeugen, das von dem Transistor-Frequenzdoppler TR 5 benötigt wird, um den Zwischenträger mit 38 kHz zu erzeugen, ist eine Verbindung zwischen dem Kollektorausgang der Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 und der Basis des Transistor-Frequenzdopplers TR 5 über einen Kondensator C 6 und einen Widerstand R 9 vorgesehen. Das 38-kHz-Signal am Kollektor-Elektrodenausgang des Transistor-Frequenzdopplers TR 5 wird über den Widerstand R 6 an die L-R-Nachweiseinrichtung 11 (in F i g. 2 nicht dargestellt) geleitet. Der Transistor-Frequenzdoppler TR 5 ist in an sich bekannter Weise ausgebildet und erhält über WiderständeR4, Rl, R8 und einem Kondensator C 5 eine solche Vorspannung, daß er nur leitet, wenn TR 4 angeschaltet ist.

Um die Gesamtverstärkung zu erhöhen und die zwangläufige Arretierung zu bewirken, ist der Ausgang des Transistorschalters TR 4 über den Widerstand R 5 mit der Vorspannungsschaltung für den Transistorverstärker TR 2 rückgekoppelt.

Für eine wirksame Einstellung der Ruheverstärkung der 19-kHz-Schaltungen, um auf Änderungen des Ausgangssignals des Diskriminators Rücksicht zu nehmen, wie weiter in F i g. 2 gezeigt ist, wird der Widerstand 10 verwandt.

Beim Betrieb besteht die Funktion der 19-kHz-Filter aus den Elementen Cl, Tl, C2 und T2 darin, ein Signal an die Basis des Transistorverstärkers TR 2 und die Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 zu liefern, das nur aus dem Kontrollsignal und der 19-kHz-Komponente des statistischen Rauschens besteht. Es ist ein Merkmal des statistischen Rauschens, daß auf Impulse mit großer Amplitude Impulse mit verhältnismäßig kleinen Amplituden folgen. Die Anfangsamplituden dieser Rauschimpulse sind gewöhnlich größer als die Amplitude des Kontrollsignals. Da die Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 bei einem bestimmten Wert abschneidet, werden die Impulse mit großer Amplitude auf diesen Wert begrenzt. Die Widerstände R1 und i? 2 dienen als Arbeitswiderstände für die Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 und bilden ein Spannungsteilernetzwerk, über das dem Transistorschalter TR 4 Vorspannung zugeführt wird. Die Begrenzungswirkung des Transistors TR 3 gewährleistet, daß keine Geräuschimpulse mit besonders großer Amplitude eine Entspannung an der Verbindungsstelle des Widerstands R1 mit dem Widerstand i? 2 erzeugen können, welche ausreicht, den Transistorschalter TR 4 leitend zu machen. Der Kondensator C 3 integriert die Rauschimpulse oder das Kontrollsignal, um einen Gleichstrommittelwert zu der Basis des Transistorschalters TR 4 zu liefern. Da die Rauschimpulse durch Amplituden großer Impulse gekennzeichnet sind, denen Impulse mit verhältnismäßig kleiner Amplitude folgen, ist der Gleich-Strommittelwert des Rauschens verhältnismäßig klein. Andererseits ist das Kontrollsignal stets mit einer entsprechenden Stärke vorhanden, so daß der Gleichstrommittelwert im Vergleich zu dem Mittelwert des Rauschens verhältnismäßig groß ist. Durch diese

Wirkung der Integration und durch eine geeignete Auswahl der Beträge der Vorspannungswiderstände R1 und R 2 ist der Transistorschalter TR 4 nicht leitfähig, außer wenn tatsächlich ein Kontrollsignal an dem Ausgang der Transistor-Begrenzungsschaltung Ti? 3 vorhanden ist. Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden Beträge von 1000 Ohm für den Widerstand i?2 und 3300 0hm für den Widerstand i? 1 bei Verwendung eines 2 N 2926-Transistors für den Transistorschalter TR 4 gewählt.

Wenn ein 19-kHz-Kontrollsignal übertragen wird und der Transistorschalter TR 4 leitend gehalten wird, wird ein Gleichstrom-Ausgangssignal von diesem Transistor über den Widerstand i? 3 einer Glühlampe 15 zugeführt, die dann aufleuchtet, um visuell anzuzeigen, daß eine Stereoübertragung empfangen wird. Das Gleichstromausgangssignal des Transistorschalters TR 4 wird auch dazu benutzt, den Transistor-Frequenzdoppler TR 5 in den leitenden Zustand vorzuspannen. Wenn der Transistor-Frequenzdoppler TR 5 leitet, wird das 19-kHz-Kontrollsignal, welches von der Kollektorelektrode der Transistorbegrenzungsschaltung TR 3 über den Kondensator C 6 und den Widerstand i? 9 zugeführt wird, auf ein Signal mit 38 kHz verdoppelt. Dieses 38-kHz-Signal wird von der Kollektorelektrode des Transistorfrequenzdopplers TR 5 zu der L-R-Nachweiseinrichtung geleitet, so daß der Empfänger in dieser Weise automatisch auf Stereobetrieb umgeschaltet wird.

Das Gleichspannungs-Ausgangssignal am Kollektor des Transistorschalters TR 4 wird ebenfalls über den Widerstand i? 5 mit dem Vorspannungsnetzwerk des Transistorverstärkers TR 2 zurückgekoppelt, um dessen Verstärkung zu erhöhen. Wenn die Amplitude eines Kontrollsignals unter einen unteren Wert fallen würde, so daß der Gleichspannungsmittelwert von dem Kondensator C 3 zu niedrig ist, um den Transistorschalter TR 4 leitend zu machen, würde ohne die erwähnte positive Rückkopplung der Empfänger aus dem Stereobetrieb ausgeschaltet werden, obwohl eine Stereoübertragung empfangen wird.

Durch eine positive Rückkopplung durch den Verstärker TR 2 wird die Verstärkung der gesamten Schaltung erhöht, so daß sich eine zwangläufige Arretierung ergibt. Es wurde gezeigt, daß die Amplitude des Kontrollsignals auf etwa die Hälfte der Amplitude fallen kann, welche zur anfänglichen Leitfähigkeit benötigt wurde, bevor der Transistorschalter TR 4 aufhört zu leiten.

Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem 19-kHz-Kontrollsignal beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht

auf diese spezielle Ausbildung beschränkt, da sie in vorteilhafter Weise in jedem Stereomultiplexsystem Verwendung finden kann, bei dem ein Kontrollsignal übertragen wird, das eine subharmonische Schwingung eines unterdrückten Zwischenträgersignals ist. Bei jeder Frequenz des Kontrollsignals besteht die Schwierigkeit, daß Rauschsignale Störeffekte hervorrufen können, die gemäß dem Gegenstand der Erfindung vermieden werden können.

Unabhängig von der Frequenz des unterdrückten Zwischenträgersignals kann gemäß der Erfindung eine automatische Umschaltung des Empfängers auf den Stereobetrieb erfolgen.

Claims (4)

Patentansprüche: *5

1. Anzeigeschaltung für einen Stereo-Rundfunkempfänger mit einem automatischen Umschalter von Mono- auf Stereobetrieb, mit einem Verstärker zur Selektion und Verstärkung eines ao Pilotsignals und mit einem Begrenzer zur Begrenzung des Ausgangssignals des Verstärkers, gekennzeichnet durch eine Integrationsschaltung (13, R 2, CS) zur Integration des Ausgangssignals des Begrenzers (12, TR S), um dar- as aus einen nur bei Empfang des Pilotsignals einen vorbestimmten Wert überschreitenden Gleichstrommittelwert zu gewinnen, wobei der Umschalter (TR 4) nur auf Gleichstrommittelwerte oberhalb des vorbestimmten Werts anspricht (Fig. 1,2).

2. Anzeigeschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter ein bei fehlendem Pilotsignal gesperrter Transistor (Ti? 4) ist (Fig. 2).

3. Anzeigeschaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Rückkopplung (R S) zwischen dem Ausgang des Umschalters (TR 4) und dem Eingang des Verstärkers (TR 2), damit die Verstärkung den Gleichstrommittelwert oberhalb des vorbestimmten Werts hält, wenn die Amplitude des Pilotsignals unter ihren den Umschalter einschaltenden Wert fällt (F i g. 2).

4. Anzeigeschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Integrationsschaltung parallel zum Eingang des Umschalters (TR 4) geschaltet ist, daß die Integrationsschaltung aus der Parallelschaltung eines Widerstandes (R 2) und eines Kondensators (C 3) besteht, und daß eine Anzeigelampe (15) an den Ausgang des Umschalters angeschlossen ist (F i g. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1132 609,
753, 1 092 514.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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