DE1416216C - Übertragungssystem z ur kompatiblen Stereophonischen Pr ogrammubertragung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Übertragungssystem zur kompatiblen Stereophonischen Programmübertragung im Multiplex-Verfahren, d. h. zur Übertragung' der beiden stereophonen Programmsignale oder Kombinationen hiervon, aus welchen die beiden Programmsignale zurückgewonnen werden können, über einen einzigen Rundfunk- oder Fernseh-HF-Kanal.

Nach dem Stande der Technik sind bereits verschiedene Verfahren zur getrennten Übertragung zweier stereophonischer Programmsignale, und zwar entweder unmittelbar als solcher oder in Form von aus den Programmsignalen gebildeten Summen- und

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Differenzsignalen, aus welchen die beiden Programm- Diese bekannten Systeme leiden jeweils an einem

signale empfängerseitig wiedergewonnen werden oder mehreren der folgenden Nachteile: sie sind ent-

können, über einen einzigen HF-Kanal bekannt. Und weder inkompatibel mit den vorhandenen monopho-

zwar sind sowohl Systeme zur Übertragung über nen Empfangsgeräten; und/oder sie benötigen eine

einen einzigen AM-Kanal wie auch zur Übertragung 5 größere Bandbreite als gegenwärtig den Rundfunk-

über einen einzigen FM-Kanal bekannt. bzw. Fernsehkanälen zugeteilt (bzw. muß die maximal

Im einzelnen ist aus der USA.-Patentschrift zulässige Modulationsfrequenz stark herabgesetzt

2 698 379 ein System zur stereophonen Übertragung und hierdurch eine empfindliche Beeinträchtigung

über einen einzigen AM-Kanal bekannt, das nach fol- der Übertragungsqualität in Kauf genommen wer-

gendem Prinzip arbeitet: Eine mit einer Bezugsphase io den, um innerhalb des zugeteilten Kanals zu bleiben);

übereinstimmende Trägerwelle wird mit der Summe und/oder einer oder beide der Kanäle hat/haben ein

der beiden Programmsignale moduliert; eine Träger- verhältnismäßig niedriges Signal-Rausch-Verhältnis;

welle in Phasenquadratur gegenüber der Bezugs- und/oder schließlich können zur Erzeugung bzw. zum

phase wird mit dem Differenzsignal moduliert und Empfang des zusammengesetzten Signals komplizierte

die -Trägerwelle unterdrückt. Eine weitere Modula- 15 Anlagen erforderlich sein.

tion der kombinierten Signale ist nicht vorgesehen. Die Erfindung betrifft somit ein Übertragungs-Das Frequenzspektrum des kombinierten Signals system zur kompatiblen stereophonischen Programmstellt sich als Zweiseitenbandsignal dar, bei welchem übertragung im Multiplex-Verfahren, bei welchem die Summen- und Differenzsignale das gleiche Fre- .. der Sender mit einem zusammengesetzten Signal moquenzband einnehmen. 20 duliert wird, dessen Frequenzspektrum ein der addi-

Ein weiteres System zur stereophonischen Übertra- tiven Kombination der beiden Programmsignale entgung über einen einzigen AM-Kanal ist aus der sprechendes Frequenzband sowie ein daran an-USA.-Patentschrift2 261 628 bekannt; hierbei wird schließendes, der auf einen Subträger modulierten eine Trägerwelle mit Bezugsphasenlage in Einseiten- negativen Kombination der beiden Programmsignale bandmodulation mit dem einen stereophonischen 25 entsprechendes Frequenzband aufweist. .
Programmsignal moduliert; eine Trägerwelle mit der Durch die Erfindung soll ein System dieser Art gegleichen Bezugsphasenlage wird ebenfalls in Einsei- schaffen werden, das bei voller Kompatibilität und tenbandmodulation mit dem anderen Programm- hoher Übertragungsqualität mit einem geringeren signal moduliert; eine'dritte Trägerwelle, ebenfalls Bandbreitebedarf als die bekannten Systeme ausmit der gleichen Bezugsphasenlage, wird beidseitig 30 kommt und insbesondere in den gegenwärtig den mit der Summe der Tiefenfrequenzkomponenten der Rundfunk- und Fernsehstationen zugewiesenen Kabeiden Programmsignale moduliert; die drei in der ge- nälen untergebracht werden kann. Das System soll nannten Weise gebildeten Signale werden sodann in sich sowohl zur Übertragung im AM- wie im FM-einem zusammengesetzten Signal addiert, mit wel- Verfahren über einen einzigen Kanal eignen, wobei chem eine Trägerwelle amplitudenmoduliert wird. Die 35 das Signal-Rausch-Verhältnis für beide Programm-Bildung eines Differenzsignals ist bei diesem System signalkanäle vergleichbar mit dem Signal-Rauschnicht vorgesehen. Verhältnis bei monophonem Empfang ist. Das

Es sei darauf hingewiesen, daß bei keinem der System soll ferner sende- und insbesondere emp-

beiden vorstehend behandelten Systeme nach den fangsseitig keine ungewöhnlich komplizierten und

USA.-Patentschriften 2 698 379 und 2 261628 das 40 aufwendigen Vorrichtungen erfordern,

zur Modulation der AM-Trägerwelle dienende zu- Zu diesem Zweck ist bei einem Übertragungs-

sammengesetzte Signal nach seiner Frequenzvertei- system der obengenannten Art gemäß der Erfindung

lung ein mit Null beginnendes Frequenzband ein- vorgesehen, daß das die negative Kombination der

nimmt, sondern daß in beiden Fällen das zusammen- beiden Programmsignale enthaltende Frequenzband

gesetzte Signal um eine Träger- bzw. Subträgerfre- 45 des zusammengesetzten Signals in seiner Anordnung

quenz als Mittelfrequenz herum gelagert ist. innerhalb des Frequenzspektrums dem unteren Sei-

Aus der USA.-Patentschrift 2 851 532 ist schließ- tenband entspricht, das durch Ampliiudenmodulalich auch ein System zur Übertragung zweier stereo- tion eines Hilfsträger mit der auf die höherfrequenphonischer Programmsignale über einen einzigen FM- ten Komponenten oberhalb etwa 100 bis 500 Hz beKanal bekannt. Dieses sogenannte Crosby-Verfahren 50 schränkten negativen Kombination der beiden Proarbeitet nach folgendem Prinzip: Eine Subträgerwelle grammsignale entsteht, wobei die Frequenz des Hilfswird mit einer Differenzkombination der beiden trägers etwa dem Doppelten der höchsten in den Programmsignale frequenzmoduliert; zu dieser mit Programmsignalen vorkommenden Frequenz entder Differenzkombination frequenzmodulierten Sub- spricht.

trägerwelle wird die Summenkombination der beiden 55 Das erfindungsgemäße Verfahren arbeitet somit Programmsignale addiert; mit dem hierbei erhaltenen mit einem zusammengesetzten Signal, dessen Freresultierenden zusammengesetzten Signal wird im quenzspektrum ein unteres, mit Null beginnendes Sender schließlich die Hauptträgerwelle frequenz- Frequenzband aufweist, das der additiven Kombinat moduliert. Die Frequenzverteilung des dem Sender tion der beiden Programmsignale (Summensignal) zugeführten zusammengesetzten Signals sieht bei 60 entspricht. An dieses untere Frequenzband schließt diesem Crosby-System so aus, daß die Differenzkom- sich ein der Differenzkombination der beiden Probination der beiden Programmsignale, entsprechend grammsignale (Differenzsignal) entsprechendes Freder Frequenzmodulation auf dem Hilfsträger, sich als quenzband an, wobei jedoch in diesem Frequenzband eine Reihe von FM-Seitenbändern um die Subträger- die Programmsignalfrequenzen in umgekehrter Frefrequenz darstellt; am niederfrequenten Ende dieser 65 quenzfolge vorliegen, d. h., daß die den höherfre-FM-Seitenbänder um die Subträgerfrequenz schließt quenten Differenzsignalkomponenten entsprechenden sich die additive Kombination der Programm- Frequenzkomponenten in diesem Frequenzband tiefer signale an. liegen als die den niederfrequenten Komponenten

des Differenzsignals entsprechenden Komponenten; mit anderen Worten: das die Differenzkombination enthaltende Frequenzband stellt sich als die untere Seitenbandkomponente eines Signals dar, das sich durch Amplitudenmodulation eines Hilfsträgers mit dem Differenzsignal ergäbe, ohne daß der tatsächlich notwendigerweise in dieser Form einer Amplitudenmodulation des Hilfsträgers mit der Differenzkombination erfolgen müßte, worauf weiter unten noch näher eingegangen wird. Wesentlich für das Frequenzspektrum bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist ferner, daß in der Differenzkombination die den Tiefen entsprechenden niederfrequenten Komponenten fehlen, so daß das Frequenzband sich ganz bis zur Frequenz des Hilfsträgers (der etwa dem Doppelten der höchsten in den Programmsignalen enthaltenen Frequenzen entspricht) erstreckt. Hierdurch wird, falls der Hilfsträger als Bezugssignal mit übertragen werden soll, die Ausfilterung des Hilfsträgers (gegenüber dem abzuschneidenden oberen Seitenband) wesentlich erleichtert. Ebenso wird auch, falls der Hilfsträger nicht als Bezugssignal mit übertragen zu werden braucht, die Ausfilterung der Hilfsträgerfrequenz (zusammen mit dem oberen Seitenband) gegenüber dem unteren Seitenband erleichtert.

Weitere wesentliche Vorteile des erfindungsgemäßen Systems bestehen in folgendem:

Der Frequenzhub am Ausgang des Senders (bei Übertragung über einen FM-Kanal) wird durch die Addition der Stereophonischen Programmsignale nicht erhöht. Die für die stereophonische Übertragung erforderliche Signalbandbreite ist kleiner (falls der Hilfsträger nicht als Bezugssignal mit übertragen zu werden braucht, wie bei Fernsehtonübertragung [vgl. weiter unten]) und höchstens gleich (bei Mitübertragung des Hilfsträgers als Bezugssignal) dem Zweifachen der höchsten in den stereophonischen Programmsignalen vorkommenden bzw. sinnvoll zu übertragenden Frequenzkomponente; dies stellt gegenüber dem wesentlich größeren Bandbreitebedarf der meisten bekannten Systeme einen erheblichen Vorteil dar.

Die Bandbreite des dem Sendeeingang zugeführten zusammengesetzten Signals ist eine Funktion lediglich der Frequenz der zu übertragenden Programmsignale und unabhängig von deren Amplitude (Intensität). Dies ist darin begründet, daß beim Aufbau des zusammengesetzten Signals gemäß der Erfindung die Hinzufügung des Differenzsignals die Amplitude des Moduliersignals nicht verändert. Hierdurch wird bei dem erfindungsgemäßen System, soweit die vorteilhafte Übertragung über einen FM-Kanal vorgesehen ist, eine größtmögliche Ausnutzung der vollen Bandbreite erzielt, da der Frequenzhub, d. h. die Frequenzabweichung von der FM-Trägerfrequenz, so eingestellt werden kann, daß die Bandbreite für gleiche stereophonische Eingangssignale maximale Amplitude, d. h. also für Differenzsignal Null, eingestellt werden kann und sodann auch für große Differenzsignale unverändert bleibt. Demgegenüber ist bei dem bekannten System mit Übertragung über einen FM-Kanal die Amplitude des dem FM-Sender zugeführten Signals üblicherweise eine Funktion der Amplitude des Differenzsignals. Der Frequenzhub des Senders muß daher so eingestellt werden, daß das zulässige Frequenzband auch bei Vorliegen eines größeren Differcnzsignals nicht überschritten wird. In Fällen mit verschwindendem oder sehr kleinem Differenzsignal ist darin das zur Verfügung stehende Frequenz-_/ band nicht voll ausgenützt. Dies führt zu einem ver-' hältnismäßig schlechten Signal-Rausch-Verhältnis beim Empfang. Durch die Erfindung wird somit auch eine wesentliche Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses erzielt.

Besonders vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäße System zur stereophonischen Übertragung

ίο von Fernsehtonsignalen. Hierbei kann als Hilfsträger das Horizontal-Synchronisiersignal des Bildanteils verwendet werden, so daß der Hilfsträger nicht gesondert als Phasenbezugssignal im Audiokanal mit übertragen zu werden braucht, sondern empfangsseitig aus dem Horizontal-Synchronisiersignal des Bildanteils wiedergewonnen werden kann. Hierdurch läßt sich, in der obenerwähnten Weise, der Bandbreitebedarf auf weniger als das Zweifache der höchsten übertragenen Programmsignalfrequenz beschränken.

Das erfindungsgemäße System ist selbstverständlich voll kompatibel.

Hinsichtlich des senderseitigen Aufbaus des bei dem erfindungsgemäßen System verwendeten zusam-

S5 mengesetzten Signals bestehen verschiedene Möglichkeiten.

Gemäß einer Ausführung einer Sendevorrichtung für das erfindungsgemäße System kann vorgesehen sein, daß das zusammengesetzte Signal in der Weise gebildet wird, daß die beiden Programmsignale mit dem Hilfsträger in Gegenphase moduliert werden und daß die beiden hierbei erhaltenen Modulationsproduktsignale additiv miteinander kombiniert werden. Hierbei entsteht von selbst das zusammengesetzte Signal mit der erfindungsgemäßen Frequenzverteilung, bestehend mit einem bei Null beginnenden Frequenzband entsprechend der additiven Kombination der beiden Programmsignale und einem daran anschließenden höheren Frequenzband entsprechend der subtraktiven Kombination der beiden Programmsignale, wobei diese bezüglich der Programmfrequenzen in umgekehrter Frequenzfolge vorliegt.

Nach einer alternativen Ausführung der Sendevorrichtung für das erfindungsgemäße System kann vorgesehen sein, daß das zusammengesetzte Signal in der Weise erzeugt wird, daß die beiden Programm-. signale addiert bzw. subtrahiert werden, daß das der subtraktiven Kombination entsprechende Signal nach Unterdrückung der niederfrequenten Komponenten dem von einem Generator gelieferten Hilfsträger durch Amplitudenmodulation aufmoduliert wird, daß in dem hierbei erhaltenen Signal das obere Seitenband und gegebenenfalls der Hilfsträger unterdrückt werden und daß das untere Seitenband mit dem der additiven Kombination der beiden Programmsignale entsprechenden Signal in einer Additionsschaltung addiert wird.

Auch hinsichtlich der Ausbildung der Vorrichtung zum Empfang des zusammengesetzten Signals und Wiedergewinnung der beiden Programmsignale hieraus bestehen verschiedene Ausführungsmöglichkeiten. Allgemein kennzeichnet sich eine Empfangsvorrichtung für das erfindungsgemäße System durch eine

erste Demodulationseinrichtung zur Wiedergewinnung des zusammengesetzten Signals, durch einen Demodulations-Bezugssignalgenerator sowie durch eine zweite Demodulationseinrichtung, welche wenigstens

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gänge 10 und 12 aufweist. In der folgenden Beschrei- danzwerte der Additionsschaltung 30 so gewählt werbung wird dieses Signal als /T-Signal bezeichnet. den, daß diese gleichzeitig die von den getrennt dar-Entsprechend enthält die Ausgangsgröße der Addi- gestellten Dämpfungsvorrichtungen 28 und 32 betionsschaltung 38 die höherfrequenten Komponenten wirkte Dämpfung liefert. Entsprechend können die des von dem Eingang 12 herrührenden B-Signals 5 Additionsschaltungen 26 und 38 als Teil der Einsowie die gemeinsamen niederfrequenten Kompo- gangsschaltungen der Trägerfrequenz-Gegentaktnenten aus den Signaleingängen 10 und 12. Dieses modulationsschaltungen 40 und 42 ausgeführt sein. Signal wird im folgenden als ß'-Signal bezeichnet. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. t Die Signale der Additionsschaltungen 26 und 38 wer- wird nun unter Bezugnahme auf die Frequenzden zwei Trägerfrequenz-Gegentaktmodulatorschal- io Spektren und Charakteristiken der Fig. 2 bis 4 ertungen 40 und 42 zugeführt. Den Modulatorschaltun- läutert. Die Vorrichtung nach Fig. 1 weist zwei gen 40 und 42 wird ein Modulationssignal aus einer extreme Betriebsweisen auf, nämlich
Quelle 44 zugeführt.'Die Quelle 44 liefert ein Signal, 1. an einem der beiden Programmsignaleingänge dessen Frequenz annähernd gleich dem Zweifachen 10 bzw. 12 liegt ein Eingangssignal an, wähder Frequenz der höchstfrequenten Komponente in 15 rend der jeweils andere Eingang ohne Signal ist, den Ausgangssignalen der Additionsschaltungen 26 d. h., zwischen den beiden Eingangssignalen be- und 38 ist. Die Quelle 44 liefert das Modulations- steht ein maximaler Unterschied,
signal in einer Phase an den Modulator 40, in der 2. den beiden Programmsignaleingängen 10 und 12 entgegengesetzten Phase an den Modulator 42. Es wird das gleiche Signal zugeführt, d. h., zwischen hat sich ergeben, daß im Tonkanal eines Fernseh- 20 den Eingangssignalen besteht kein Unterschied. Programms subjektiv durch die Einbeziehung von Von Interesse ist auch noch der im praktischen ' Audio-Frequenzkomponenten von oberhalb 7500 Hz Betrieb am häufigsten vorkommende Zwischennur sehr wenig gewonnen wird. Man kann daher ein zustand, in welchem den beiden Eingängen 10 und Modulationssignal mit einer Frequenz gleich oder 12 endliche, aber ungleiche Signale zugeführt wernur wenig größer als 15 000 Hz verwenden. Da die 25 den. Zunächst soll derjenige Zustand beschrieben Frequenz des Horizontal-Synchronisiersignals an- werden, bei welchem am Eingang 10 ein Signal vornähernd 15 750 Hz beträgt, verwendet man zweck- liegt, während der Eingang 12 ohne Signal ist. Beimäßig dieses Signal als Modulationssignal. Im Fall spielshalber sei angenommen, daß das Signal am eines Stereophonischen Fernsehsenders kann daher Eingang 10 in einem beliebigen Zeitpunkt Audioais Modulationssignalquelle 44 die Quelle für 30 frequenzen mit einer bestimmten Amplitude in einem die Horizontal-Synchronisiersignale im Videokanal Bereich aufweist, der mit den heute bei der dienen. monauralen Signalübertragung üblichen vergleichbar

Die Ausgangssignale der Gegentaktmodulator- ist. Beispielsweise kann in Fernseh-Tonsystemen der schaltungen 40 und 42 werden einer Additionsschal- Frequenzbereich von 50 bis 7500 Hz betragen, wähtung46 zugeführt. Das am Ausgang der Additions- 35 ^rend er in High-Fidelity-Systemen mit Frequenzschaltung 46 auftretende kombinierte Signal wird modulation von 50 bis 15 000 Hz reichen kann. Das über ein Filter 48 einer Schaltung zur Einführung mögliche Spektrum eines derartigen Signals wird in eines Bezugssignals zugeführt, welche in Fig. 1 als ^FiS·^{2 durch die} Kurve 60 bei A dargestellt. Zur Additionsschaltung 50 dargestellt ist. Einem zweiten Erläuterung der Wirkungsweise des Systems nimmt Eingang der Additionsschaltung 50 wird über eine 40 man zweckmäßigerweise an, daß das gesamte Spek-Leitung 52 ein Signal von der Modulationssignal- trum während der ganzen Zeit mit maximaler Ampliquelle 44 zugeführt. Die Einfügung des Modulations- tude vorliegt, obwohl diese Bedingung im praktischen signals an dieser Stelle hat den Zweck, ein Phasen- Betrieb kaum gegeben ist. Die Frequenzweiche 14 bezugssignal für den Demodulator im Empfänger zu läßt den Höchfrequenzanteil des /!'-Signals vom liefern. Falls wiederum die in F i g. 1 gezeigte Anlage 45 Geber 10 direkt zu der Additionsschaltung 26 durch, in Verbindung mit einem Fernsehsystem benutzt Die Niederfrequenzkomponenten von beispielsweise werden soll, in welchem das Horizontal-Synchroni- unterhalb 300 bis 500 Hz werden der Additionssicrsignal als Bezugssignal verwendet wird, so können schaltung 26 über die Dämpfungsvorrichtung 28 und die Additionsschaltung 50 und die Leitung 52 weg- die Additionsschaltung 30 zugeführt. Da unter den gelassen werden, da das Horizontal-Synchronisier- 50 für dieses Beispiel angenommenen Bedingungen kein signal dem Empfänger im Videokanal des zusammen- B-Signal am Eingang 12 vorliegt, weist das Signal gesetzten Fernsehsignal zugeführt wird. . am Eingang 34 der Additionsschaltung 26 lediglich

Der Ausgang des Filters 48" bzw. der Additions- die in ihrer Amplitude durch die Dämpfungsvorrich-

-schaltung 50 wird dem Eingang eines frequenzmodu- tung 28 geschwächten Niederfrequenzkomponenten

lierten Senders 54 zugeführt, welcher die üblichen 55 des /!-Signals auf. Das /!'-Signal am Ausgang der

Vorrichtungen zur Erzeugung eines Trägersignals der Additionsschaltung 26, das die Eingangsgröße für

dem Sender zugewiesenen Frequenz sowie zur Ände- den Trägerfrequenz-Gegentaktmodulator 40 bildet,

rung dieser Frequenz in Abhängigkeit der ihm von ist durch das Frequenzspektrum 62 in Fig. 2, B dar-

der Addilionsschaltung 50 bzw. dem Filter 48 züge- gestellt,

führten Signale aufweist. 60 Die Ausgangsgröße der Additionsschaltung30 wird

In Fig. 1 sind die Additionsschaltungen 26,30, auch dem Eingang 36 der Additionsschaltung 38 zu-38, 46 und 50, die Dämpfungsvorrichtungen 28 und geführt. Da kein B-Signal vorliegt, ist am Eingang 22 32 sowie das Filter 48 als getrennte Blöcke darge- der Additionsschaltung 38 kein Signal vorhanden, stellt, um das Verständnis der Wirkungsweise der Das am Ausgang der Additionsvorrichtung 38 vorgesamten Vorrichtung zu erleichtern. In der prak- 65 handene und das Eingangssignal des Modulators 42 tischen Ausführung können jedoch zwei oder meh- bildende B'-S.ignal wird daher durch das Frequenziere dieser Schaltungskomponenten miteinander ver- spektrum 64 der F i g. 2,C dargestellt,
einigt werden, beispielsweise dadurch, daß die Impe- Wie bereits erwähnt, versorgt die Quelle 44 die

folgenden Beschreibung werden die Programmsignaleingänge 10 bzw. 12 als Signaleingänge A bzw. B bezeichnet. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird das von dem Signal-5 eingang 10 stammende Signal einer Frequenzweiche 14 zugeführt. Diese Frequenzweiche 14 kann von dem bei Audio-Verstärkeranlagen herkömmlichen Typ sein und die höherfrequenten Komponenten des Eingangssignals der Ausgangsleitung 16, die niederfre-

einen Synchrondetektor aufweist, welcher auf das Demodulierbezugssignal und auf die Ausgangsgröße der ersten Detektorvorrichtung anspricht und Signale erzeugt, aus welchen die ersten bzw. zweiten Programmsignale einzeln für sich wiedergewonnen werden können.

Nach einer speziellen Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, daß die zweite Demodulationseinrichtung eine erste und eine zweite Synchron-Detek-

torvorrichtung aufweist, welchen das wiedergewon- io quenten Komponenten des Ausgangssignals der Ausnene Signal sowie das Demodulierbezugssignal als gangsleitung 18 zuführen. Die Trennfrequenz der Eingangsgrößen zugeführt werden und deren Aus- Schaltung 14 wird vorzugsweise zwischen 300 und gangssignale nach Behandlung in Tiefpaßfiltern ein- 500 Hz gewählt.

zein für sich das erste bzw. zweite Programmsignal Das vom Signaleingang 12 kommende Signal wird

wiedergeben, die getrennten Audiokanälen zugeführt 15 durch eine zweite Frequenzweiche 20 geleitet, die in sind. . ihrer Signalübertragungscharakteristik vorzugsweise

Nach einer alternativen Ausführungsform kann die mit der Schaltung 14 übereinstimmt, derart, daß die Empfangsvorrichtung in der Weise ausgebildet sein, höherfrequenten Komponenten in der Ausgangsleidaß das in der ersten Demodulationseinrichtung tung 22, die niederfrequenten Komponenten in der wiedergewonnene zusammengesetzte Signal einem 20 Ausgangsleitung 24 auftreten. Die Frequenzweichen Tiefpaßfilter zur Abtrennung des die additive Kombi- 14 und 20 können eine gleitende Duichlaßkennlinie nation der Programmsignale enthaltenden Frequenz- in Abhängigkeit von der Frequenz aufweisen, um eine bandes sowie einem Hochpaßfilter zur Abtrennung Anhebung der Hochfrequenzkomponenten des Prodes die subtraktive Kombination enthaltenden Fre- grammsignals, zu erzielen, falls dies erwünscht ist. quenbandes zugeführt ist, daß die Ausgangsgröße des 35 Die auf der Leitung 16 auftretenden Hochfrequenz-Hochpaßfilters einem Einseitenbanddetektor zur De- komponenten des Signaleingangs 10 werden dem modulation des die subtraktive Kombination enthal- einen Eingang einer Addierschaltung 26 zugeführt, tenden Frequenbandes zugeführt ist und daß die Aus- Die Niederfrequenzkomponenten des Eingangs 10 gangsgrößen des Tiefpaßfilters und des Einseiten- werden über eine Dämpfungsvorrichtung 28 einer banddetektors jeweils gemeinsam einer Additions- 30 Additionsschaltung 30 zugeführt. Entsprechend werschaltung und einer Subtraktionsschaltung zugeführt den die an der Leitung 24 auftretenden Niederfresind, in deren Ausgängen das erste bzw. das zweite quenzsignale vom Eingang 12 über eine Dämpfungs-Programmsignal getrennt für sich gewonnen werden vorrichtung 32 der zweiten Eingangsklemme der und getrennten Audiokanälen zugeführt sind. Additionsschaltung 30 zugeführt. Das Ausgangssignal

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der 35 der Addierschaltung 30 wird dem zweiten Eingang 34 Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben; in der Additionsschaltung 26 sowie auch dem einen dieser zeigt Eingang 36 einer zweiten Additionsschaltung 38 zu-

Fig. 1 ein Blockschema eines Stereophonischen geführt. Die zweite Eingangsgröße der Additions-Senders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, schaltung 38 wird durch die Ausgangsleitung 22 der

F i g. 2 eine Reihe von Frequenzspektren, welche 40 Frequenzweiche 20 gebildet.

die Wirkungsweise der Erfindung bei einem einzigen Die Additionsschaltungen 26, 30 und 38 können

eine einfache Widerstandsschaltung zur algebraischen Addition der ihren beiden Eingängen zugeführten Signale aufweisen. In anderen Fällen können elek-45 tronische Verstärkervorrichtungen, wie beispielsweise Röhren- oder Transistorverstärkerstufen mit gemeinsamer Verbraucherimpedanz, verwendet werden, um eine Entkopplung zwischen den beiden Eingangsanschlüssen und dem Ausgang zu schaffen. Das

Empfangsgerätes zur Demodulation des nach dem 50 Dämpfungsverhältnis der Dämpfungsschaltung 28 erfindungsgemäßen Übertragungssystem von einem wird so gewählt, daß die Nettoverstärkung für die Sender gelieferten Übertragungssignals, Niederfrequenzkomponenten über die Schaltung 14,

F i g. 6 als Blockschema eine zweite Ausführungs- die Dämpfungsvorrichtung 28 und die Additionsform eines Senders gemäß der Erfindung, schaltungen 30 und 26 zum Ausgang der Additions-Fig. 7 als Blockschema eine weitere Ausführungs- 55 schaltung 26 etwa halb so groß wie die Nettoverstärform eines Senders gemäß der Erfindung, kung für die Hochfrequenzsignale über die Schaltung Fig. 8 das Blockschema einer zweiten Ausfüh- 14 und die Additionsvorrichtung 26 wird. Wenn die rungsform eines Stereophonischen Signalempfängers Schaltungen 14, 26, 28 und 30 sämtlich passive zur Demo'dulation der von einer Sendeanlage nach Kreise sind, so kann die Verstärkung für· beide den Fig. 1, 6 und 7 gelieferten Stereophonischen 60 Kanäle kleiner als 1 sein. Die Dämpfungsvorrichtung Signale. 32 sorgt für ein entsprechendes Verstärkungsver-In Fig. 1 sind die Stereophonischen Programm- hältnis zwischen dem Signaleingang 12 und dem Aussignaleingänge 10 und 12 durch Mikrophone darge- gang der Addierschaltung 38.

stellt. Es sei jedoch bemerkt, daß die Signalcingänge Aus der Blockschaltung nach Fig. 1 ist ersichtlich,

10 und 12 auch in anderer Form ausgebildet sein 65 daß das Ausgaugssigunl der Additionsschnltung 26

Eingangssignal in einem Kanal erläutern,

F i g. 3 eine entsprechende Reihe von Frequenzspektren für gleiche Signale an den beiden Eingangskanälen der Fig. 1,

F i g. 4 eine Darstellung des Ausgangssignalspektrums des Systems nach F i g. 1 bei Signalen ungleicher Amplitude an den beiden Signaleingängen, Fig. 5 das Blockschema eines stereophonischen

können, beispielsweise als stercoplionische Tonabnahmevorrichtung eines Plattenspielers oder in Form von Tonköpfen, eines Banclwiedergabegerätes. In der

die liöherfrei|iienteii Komponenten des von dem lüngiinu 10 herrührenden A -Signals sowie die gemeinsamen niederfrequenten Komponenten der Signaleiii-

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Modulatoren 40 und 42 mit einem Modulations- gleich der von der Quelle 44 gelieferten Modulationssignal, dessen Frequenz gemäß der Annahme etwas frequenz ist. Ein Signal mit der Frequenz des von der größer als das Zweifache der höchsten Frequenz des Quelle 44 gelieferten Signals tritt im Ausgang der zu übertragenden Programms betragen soll. Falls Modulationsvorrichtungen 40 und 42 nicht auf, da erwünscht, · kann das von der Quelle 44 gelieferte 5 diese Modulationsvorrichtungen in bezüglich der Signal die Form einer Sinuswelle haben. Das Modu- Trägerfrequenz Gegentaktschaltung arbeiten und Iationssignal aus der Quelle 44 wird der. Modulations- diese unterdrücken.

vorrichtung 40 in der einen Phase, der Modulations- Zum rechnerischen Nachweis für das Zustandevorrichtung 42 in der entgegengesetzten Phase züge- kommen der gewünschten Summen- und Differenzführt. Es können auch Modulationssignale mit io signale in den Schaltungen 40 bis 46 sei angeno'manderer als Sinuswellenform verwendet werden, vor- men, daß der Subträgergenerator 44 gegenphasige ausgesetzt, daß die genannte Beschränkung hinsieht- Sinuswellen der Amplitude eine an die Modulatoren Hch der Phase beachtet wird. 40 und 42 liefert; zur rechnerischen Vereinfachung Die Modulationsvorrichtungen 40 und 42 bilden sei ferner angenommen, daß die von den Additionsim Effekt eine zeitliche Mittelung der ihnen züge- 15 stufen 26 und 38 gelieferten vorbehandelten Proführten A'- und ß'-Signale und liefern die Modula- grammsignale A' bzw. B' in den Modulatoren 40 und tionsprodukte bzw. Zeitmittelungen an die Addi- 42 nur während der positiven Halbperioden der den tionsvorrichtung 46. Man kann zeigen, daß das Aus- Modulatoren 40 und 42 aus der Quelle 44 zugeführgangssignal der Additionsvorrichtung 46 Signale mit ten gegenphasigen Subträger- bzw. Mittelungssignale Audiofrequenzen, welche die Summe der beiden Aus- 20 gemittelt bzw. getastet, d. h. mit dem Subträgersignal gangssignale der Additionsvorrichtungen 26 bzw. 38 multipliziert werden. (Es sei jedoch betont, daß sich darstellen, sowie Signale mit höheren Frequenzen der Nachweis auch ohne diese nur der Vereinfachung enthält, welche die Differenz dieser beiden Signale dienende Annahme führen läßt.)
darstellen. Man kann ferner zeigen, daß diese höher- Das in dem Modulator 40 wirksam werdende frequenten Komponenten das Äquivalent von Seiten-' 25 Halbwellen-Subträgersignal kann durch die folgende bändern einer Trägerfrequenz sind, deren Frequenz Fourierdarstellung wiedergegeben werden:

Λ i ¹^) Ί \

--(1 + -COSiUs/+ -cos2co_si— cos 4 (/VU

Λ. 2 3 15 ⁴J (1)

co_s — Kreisfrequenz des Nebenträgers aus 44.

Entsprechend kann das dem Modulator 42 von dem Subträgergenerator 44 zugeführte Halbwellen-Subträger-Signal in Fourierdarstellung wie folgt wiedergegeben werden:

-1 / 9 9 \

— Il cos ω, t + ■-— cos 2ω_ς t cos 4ω,t\. (2)

π \ 2 3 15 )

Das von der Additionsstufe 26 gelieferte eine (vorbehandelte) Programmsignal A' sei

L sin u)_Lt (3)

und entsprechend das von der Additionsstufe 38 gelieferte andere (vorbehandelte) Programmsignal B'

R sin ο/β t. (4)

Das im Ausgang des Modulators 40 auftretende Signal wird dann durch das Produkt aus (1) und (3) dargestellt, entsprechend das Ausgangssignal des Modulators 42 als das Produkt aus (2) und (4).
Das Ausgangssignal des Modulators 40 kann somit wie folgt ausgedrückt werden: .

Lsin(ü_Lt — (l H cos(/V+ —cos2oV — — cos4üVj (5)

und entsprechend das Ausgangssignal des Modulators 42 als

1 / Tr 9 9 \

R sin oj_r t · — 1 - — cos ω, / + ■_- ^{cos 2} <»_s t- cos 4 <o_s t \ . (6)

π \ 2 3 15 /

Die Ausgangsgröße der Additionsstufe 46 ist die Summe aus (5) und (6), gemäß dem folgenden Ausdruck:

— (L sin ω^ t + R sinw^f) + —IL sin w_L t cos w„. / — ■ -R sin (o_Kt cos <t>_st 1 (7)

π 2 \ "2. /

+ (Glieder, welche nur Vielfache von o_v/ enthalten).

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Unter Vernachlässigung von Gliedern, welche nur Vielfache von w_si enthalten, erhält man hieraus

- (L sin o)_L i + R sin ω,_{ t) -\- — cos w_s t (L sin (o_Lt — R sin <o_R t).

π 2 , (8)

= (A' + B') = (A' - B') auf _fUs

In dieser Gleichung (8) stellt der erste Klammer- io Spektrum der F ig. 2, F entsprechen den Einhüllenden ausdruck ersichtlich ein der Summe der von den 66 und 68 aus Fig. 2, D. Die Linie 82 stellt das Additionsstufen 26 und 38 gelieferten Signale A' durch die Additionsvorrichtung50 eingefügte Phasenbzw. B' proportionales Audiofrequenzsignal dar; der bezugssignal dar. Wie bereits früher erwähnt, ist bei zweite Ausdruck entspricht dem unteren Seitenband Fernsehsystemen, bei welchen das Horizontal-Syndner Amplitudenmodulation des von der Schaltung 15 chronisiersignal oder ein hiervon abgeleitetes Signal 44 gelieferten Subträgers mit der Differenz (A' — B') als Modulationsfrequenz dient, die Übertragung des der von den Additionsstufen 26 und 38 gelieferten Signals 82 entbehrlich. In Systemen, in welchen das beiden (vorbehandelten) Programmsignale A' bzw.B'. . Phasenbezugssignal übertragen wird, wird es vor-

Damit ist das Zustandekommen des in F i g. 4 in zugsweise mit dem geringstmöglichen Pegel, der noch schematischer graphischer Form dargestellten zusam- 20 eine zuverlässige Phasen- und Frequenzinformation mengesetzten Signals in der Senderschaltung gemäß im· Empfänger gewährleistet, gesendet. Da die Zuder Äusführungsform nach F i g. 1 im einzelnen nach- fügung dieses Phasenbezugssignals die Amplitude des gewiesen. Eine entsprechende Analyse wie vorstehend von der Additionsschaltung 50 gelieferten zusammenfür sinusförmige-Subträger- bzw. Mittelungssignale gesetzten Signals erhöht, würde ein größeres Bezugsließe sich für Tastsignale anderer Wellenform, bei- 25 signal den Variationsbereich des Signals des Senders spielsweise für Rechteckwellen oder schmale Impulse, 54 unnötig vergrößern. Man darf annehmen, daß durchführen. dieses Phasenbezugssignal eine Amplitude von

Da im vorliegenden Beispielsfall nur das Λ-Signal wenigstens 20 db unterhalb der Amplitude des zuam Signaleingang 10 vorhanden ist, hat das Aus- sammengesetzten Signals der Additionsvorrichtung 26 gangssignal der Additionsvorrichtung 46 das in 30 bei voller Audiomodulation durch gleiche Signale in Fig. 2, D dargestellte Frequenzspektrum. Die Ein- den A- und B-Kanälen haben kann,
hüllende 66 stellt das obenerwähnte Summensignal Wie erwähnt, kann als Sender 54 eine beliebige dar, während die Einhüllenden 68 und 70 die Diffe- geeignete Schaltung zur Modulation eines Senderrenzsignale darstellen. Die gestrichelte Linie 72 gibt Trägerfrequenzsignals mit dem Signal der Additionsdie Frequenz des von der Quelle 44 gelieferten Mo- 35 schaltung 50 dienen. Da Schaltungen dieser Art bedulationssignals wieder. Es ist dabei zu beachten, daß kannt sind, brauchen sie hier nicht näher beschrieben die Einhüllenden 68 und 70 sich von der Ein- zu werden. Wie im folgenden näher beschrieben hüllenden 66 insofern unterscheiden, als in den wird, ist das von der Additionsvorrichtung 50 geEinhüllenden 68 und 70 keine den Tiefenfrequenzen lieferte Signal besonders für Frequenzmodulationsentsprechenden Komponenten enthalten sind. Da die 40 Sendeanlagen sowie für Fernsehsysteme mit Freniederfrequente Eingangsgröße am Modulator 40 un- quenzmodulation in der Übertragung des Tonkanals abhängig von der Art des Eingangssignals die gleiche geeignet. Aus diesem Grund ist der Sender 54 als ist wie die Niederfrequenzeingangsgröße am Modu- Frequenzmodulationssender dargestellt,
lator 42, wird zwischen den Einhüllenden 68 und 70 Die F i g. 3, A bis D veranschaulichen die Wirstets ein Zwischenraum sein, der gleich dem Dop- 45 kungsweise der Vorrichtung nach Fig. 1, wenn den pelten der Trennfrequenz der Frequenzweichen 14 Eingängen 10 und 12 zwei gleiche Signale zugeführt und 20 ist. Dies stellt ein bedeutsames Merkmal der werden. Das Frequenzspektrum 90 der Fig. 3, A vorliegenden Erfindung dar, da hierdurch die Aus- stellt nun das Signal an jedem der Eingänge 10 oder legung des Filters 48 wesentlich vereinfacht wird. 12 dar. Die F i g. 3, B und C veranschaulichen die Durch die Trennung der Einhüllenden 68 und 70 5° Signale an den Ausgängen der Additionsschaltungen und das Fehlen des Trägersignals an der Stelle 72 26 bzw. 38. Es sei bemerkt, daß jedes dieser Signale wird eine Niederfrequenzverzerrung, wie sie durch ein die Summe der Niederfrequenzkomponenten der ungleiche Phasenverschiebungen im abfallenden Be- A- und B-Signale darstellendes gemeinsames Niederreich 76 der Filtercharakteristik des Filters 48 (vgl. frequenzspektrum 92, jedoch getrennte Hochfre-F i g. 2, E) hervorgerufen werden könnte, vermieden. 55 quenzspektra 94 und 96 aufweist. Das Spektrum am Es hat sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, um der Ausgang der Additionsvorrichtung 46 ist bei 98 in durch die Unterdrückung aller Signale im Bereich Fig. 3, D gezeigt. Da zwischen den A- und B-Sizwischen der Einhüllenden 68 und 70 ermöglichten gnalen an den Signaleingängen 10 und 12 und damit Vereinfachung des Filterkreises 48 willen die Träger- zwischen den A'- und B'-Signalen am Ausgang der frequenzsignale durch Verwendung von in Gegen- 60 Additionsvorrichtungen 26 und 38 kein Unterschied taktschaltung arbeitenden Trägerfrequenzmodulator- herrscht, besteht auch zwischen den um die Frequenz Vorrichtungen 40 und 42 zu unterdrücken und hieran 72 des von der Quelle 44 gelieferten Signals als anschließend durch Vorrichtungen, wie beispielsweise Mittelpunkt angeordneten Signalen kein Unterschied, die Additionsvorrichtung 50, ein Phasenbezugssignal In Fig. 4 ist das beim Vorhandensein ungleicher einzuführen, statt das Phascnbezugssignal von den 65 Signale an den Eingängen 10 und 12, d. h. beim Vor-Modulationsvorrichtungen 40 und 42 zu bilden. handensein von Signalen, welche nach Amplitude,

In F i g. 2, E ist das dem Sender 54 zugeführtc Frequenz oder Phase voneinander abweichen, am

Signal dargestellt. Die Einhüllenden 78 und 80 im Ausgang des Filters 48 auftretende Signal dargestellt.

15 16

Die Einhüllende 102 im Spektrum nach F i g. 4 stellt bezugssignal verwendet werden, wodurch die Über-

wiederum die Summe der beiden von den Additions- tragung eines eigenen Bezugssignals entbehrlich wird.

Vorrichtungen 26 und 38 an die Modulationsvorrich- In Einkanal-Frequenzmodulationssystemen können

tungen40 und 42 gelieferten beiden Eingangssignale Programmsignale bis zu 15000Hz übertragen wer-

dar, während die Einhüllende 104 die Differenz der 5 den, wobei nur ein Teil der jedem Frequenzmodu-

beiden Eingangssignale der Modulatorvorrichtungen lationskänal zugewiesenen Bandbreite von 75 000 Hz

40 und 42 darstellt. benötigt wird. Der verbleibende Teil des Kanals steht

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht für anderweitige Zwecke zur Verfügung,
darin, daß der Frequenzhub am Ausgang des Sen- Die Tatsache, daß das System nach Fig. 1 vollders 54 durch die Addition der stereophonischen io ständig mit monophonen Empfangsanlagen kompa-Information an den Eingängen 10 und 12 nicht er- tibel ist, ergibt sich klar aus den Spektren 78, 98 und höht wird. Stellt man den Frequenzhub des Senders 102 der F i g. 2, F, 3, D bzw. 4. Wie in diesen Figuren 54 auf den für mönophone Betriebsweise der Vor- dargestellt, stellt das Signal unterhalb der höchsten richtung nach F i g. 1, d. h. für identische Signale an Programmfrequenz, d. h. diejenigen Signale, welche den Eingängen 10 und 12, erwünschten Wert ein, so 15 innerhalb des Durchlaßbandes des monophonen wird dieser Frequenzhub nicht überschritten, wenn Empfängers liegen, stets die Summe der den Einzwischen den den Eingängen 10 und 12 zugeführten gangen 10 und 12 zugeführten Signale dar. Ein auf Signalen ein Unterschied besteht. Es wird daher mög- ein nach dem System der F i g. 1 übertragenes Signal lieh, das gesamte für die Übertragung des stereo- abgestimmter monophoner Empfänger wird daher die phonischen Signals zugewiesene Band ohne Gefahr 20 gesamte Programminformation empfangen und nicht der Beeinträchtigung benachbarter Bänder bei großen nur den von einem Eingang kommenden Teil, wie Differenzen zwischen den den Eingängen 10 und 12 dies bei vielen bekannten Systemen der Fall ist. In zugeführten Signalen maximal auszunutzen. den meisten Fällen wird die begrenzte Bandbreite der Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegen- monophonen Heimempfänger mit Frequenzmoduladen Erfindung besteht darin, daß die am Eingang des *5 tion und des Tonkanals von Fernsehempfängern, die Senders 54 zur Wiedergabe der bei den stereophoni- beispielsweise durch die Einhüllende 80 in F i g. 2, F sehen Signale erforderliche Signalbandbreite kleiner dargestellten Summen- und Differenzsignale vom als das Zweifache der höchsten in jedem der beiden Lautsprechersystem der monophonen Empfangs-Eingangssignalkanäle vorliegenden Frequenz ist, falls anlage fernhalten. Ein Monophonempfänger mit so kein Phasenbezugssignal mitgesendet wird und auch 30 großer Bandbreite, daß ein Teil der Summen- und bei Mitsendung eines Phasenbezugssignals nur wenig Differenzfrequenzen durchgelassen wird, kann durch größer als das Zweifache der Maximalfrequenz in geringfügige Verringerung der Bandbreite so abgejedem der Eingangskanäle wird. In Systemen, bei ändert werden, daß nur die Summen- und Differenzweichen ein Differenzsignal in Frequenzmodulation signale zum Lautsprecher gelangen,
auf einer Subträgerfrequenz verwendet wird, ist eine 35 Die stereophonische Aufnahme des mit dem System Bandbreite von wenigstens dem Dreifachen der hoch- nach F i g. 1 gesendeten Signals kann mit dem System sten zu übertragenden Frequenz erforderlich. Es läßt nach Fig. 5 erfolgen. Von der Antenne 112 bis zum sich zeigen, daß der Bandbreitebedarf des Systems FM-Demodulator bzw. Diskriminator 108 kann dieses nach Fig. 1 dem theoretischen Minimum für die System ganz der Bauart herkömmlicher Frequenzstereophonische Übertragung zweier Signale nahe- 40 modulationsempfänger entsprechen; demgemäß ist in kommt. F i g. 5 nur die Antenne 112, der Zwischenfrequenz-Ferner ist die Bandbreite des Signals am Sender- verstärker 110 und der Detektor 108 dargestellt eingang 54 keine Funktion lediglich der Frequenz worden. Das mit dem Ausgang des Detektors 108 des zu sendenden Signals. In verschiedenen Systemen gekoppelte Filter 114 läßt Signalkomponenten im nach dem Stand der Technik, beispielsweise solchen, 45 Frequenzband zwischen Null und der.für den Sender bei denen ein Differenzsignal einer Subträger- verwendeten Modulationsfrequenzquelle nach 116 frequenz moduliert wird, kann demgegenüber die hin durchtreten. Ferner wird in einem Frequenz-Bandbreite am Sendereingang eine Funktion sowohl modulationsempfänger das im Sender zugefügte Beder Signalamplitude als auch der Signalfrequenz sein. zugsdemodulationssignal durch das Filter 114 der Auf Grund der vorstehend erwähnten Eigenschaften 50 Demodulationssignalquelle 118 zugeführt. Die Signalder Erfindung wird es möglich, ein viel höheres Hub- quelle 118 kann als Mitnahmeoszillator (locked oszilverhältnis (Modulationsgrad) bei gleicher Hoch- lator) oder sonst in geeigneter Form als Trägerfrefrequenzbandbreite am Ausgang des Senders 54 zu quenzrückkopplungsschaltung ausgebildet sein, die erzielen, als mit den bekannten stereophonischen ein Signal von gleicher Frequenz und Phase wie das Frequenzmodulationssystemen. Die durch die vor- 55 Demodulationsbezugssignal erzeugt,
liegende Erfindung erzielte Erhöhung des Hubverhält- Die am Ausgang 116 des Filters 114 auftretenden nisses führt unmittelbar zu einem besseren Signal- Signale werden in der gleichen Phase zwei Demodu-Rausch-Verhältnis im Empfänger. latoren 120 und 122 zugeführt. Die Demodulator-Die verhältnismäßig geringe bei dem System nach signalquelle 118 liefert ein Demoduliersignal an den Fig. 1 erforderliche Bandbreite ist besonders vorteil- 60 Demodulator 120 in der ersten Phase und das gleiche haft bei der stereophonischen Übertragung von Fern- Demodulationssignal an den Demodulator 122 in der sehtonsignalen sowie bei der stereophonischen Über- entgegengesetzten Phase.

tragung von Signalen über einen einzigen Fre- Tiefpaßfilter 124 und 126, die an die Ausgänge der quenzmodulationskanal. Bei Fernsehsystemen können Demodulatorvorrichtungen 120 und 122 angekoppelt Programmsignale mit Frequenzen bis zu 7500 Hz 65 sind, entfernen alle Signalkomponenten, welche oberübertragen werden, ohne daß die dem Tonkanal zu- halb der halben Frequenz des von der Quelle 118 gewiesenen Grenzen überschritten werden. Ferner gelieferten Demodulicrsignals liegen. Ein Verstärker kann das Horizontal-Synchronisiersignal als Phasen- 128 und ein Signalwandler, wie beispielsweise ein

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Lautsprecher 130, dienen zur Erzeugung eines dem schaltung 152 zugeführt. Die Ausgangsgröße der

von dem Filter 124 gelieferten Signal entsprechenden Additionsschaltung 144 wird einem freqüenzmodu-

Tonsignals. Ein zweiter Verstärker 132 und ein Laut- lierten Sender 158 zugeführt, welcher dem Sender 54

Sprecher 134 sind an den Ausgang des Filters 126 an- in F i g. 1 entsprechen kann,

geschlossen. . S Die Wirkungsweise des Systems nach F i g. 6 kann

Im einzelnen bedarf die Schaltung nach Fig. 5 folgendermaßen beschrieben werden: Die Additionskeiner näheren Erläuterung, da Empfänger dieser all- schaltung 140 bildet direkt das in F i g. 4 dargestellte gemeinen Bauart auf dem Gebiet der Zeit-Multiplex- Spektrum 102. Die Subtraktionsschaltung 142 erzeugt schaltungen zur Unterbringung zweier unabhängiger ein ähnliches Spektrum für die Differenz zwischen Signale in einem Kanal an sich bekannt sind. Es läßt io den den Signaleingängen 10 und 12 zugeführten Sisich zeigen, daß, wenn das dem Demodulator 120 aus gnalen. Das Filter 146 entfernt die niederfrequenten der Quelle 118 zugeführte Signal nach Frequenz und Komponenten aus den Differenzsignalen und liefert Phase den dem Modulator 40 von der Quelle 44 in so ein zur Modulation des von der Quelle 150 erzeug-F i g. 1 zugeführten Signal entspricht, dann das am ten Signals geeignetes Signal unter Bildung oberer Ausgang des Filters 124 auftretende Signal genau 15 und unterer Seitenbandspektren von der in Fig. 4 dem am Ausgang der Additionsvorrichtung 26 des bei 104 gezeigten Art. Da der Modulator 148 für das Senders auftretenden /!'-Signal entspricht. Man kann von dem Filter 146 gelieferte Signal ausgeglichen ist, auch zeigen, daß unter diesen Bedingungen das am wird die Ausgangsgröße dieses Modulators eine Trä-Ausgang des Filters 126 auftretende Signal dem am gerfrequenzkomponente und obere und untere Seiten-Ausgang der Additionsvorrichtung 38 des Senders 20 bänder hierzu, jedoch keine Komponenten mit den in , auftretenden J5'-Signal entsprechen wird. Der Laut- den vom Filter 146 gelieferten ursprünglichen Diffesprecher 130 wird daher die Hochfrequenzkompo- renzsignal vorhandenen Frequenzen enthalten. Die nenten des ursprünglich dem Signaleingang 10 des Schaltung 156 liefert ein Signal mit der Modulations-Senders zugeführten .«4-Signals zuzüglich der kombi- frequenz, das der in der Ausgangsgröße des Modunierten niederfrequenten Komponenten der den 25 lators 148 vorhandenen Trägerfrequenzkomponente Signaleingängen 10 und 12 zugeführten A- und B- in der Phase direkt entgegengesetzt ist und in der Signale wiedergeben. Der Lautsprecher 134 seiner- Amplitude mit dieser Trägerfrequenzkomponente seits wird die Hochfrequenzkomponenten des dem übereinstimmt. Die in der Ausgangsgröße des Modu-Signaleingang 12 zugeführten B-Signals zuzüglich lators 148 enthaltene Trägerfrequenzkomponente der vereinigten niederfrequenten Komponenten der 30 wird daher in der Additionsschaltung 152 unterden Signaleingängen 10 und 12 zugeführten A- und drückt. Wie oben erwähnt, wird die Trägerkompoß-Signale wiedergeben. Wie gezeigt werden konnte, nente in Fernsehsystemen unterdrückt, da sie nicht bewirkt der Umstand, daß die gemeinsamen nieder- für Synchronisationszwecke im Empfänger benötigt frequenten Komponenten an beide Lautsprecher ge- wird. In frequenzmodulierten Systemen wird der Trägeben werden, keine merkliche Verringerung des 35 ger wenigstens teilweise unterdrückt, um die Anforstereophonischen Effektes. Man darf sogar anneh- derungen an das Filter 154 bezüglich Phasenverschiemen, daß in bestimmten Fällen hierdurch eine gün- bungen zu verringern. In einem System mit Frequenzstigere subjektive Wirkung erzielt wird, als wenn modulation kann ein kleiner Restanteil an Trägerman den Gesamtbereich der Signale einem Lautspre- komponente durch Phasensteuerung und/oder Amplicher und nur die hochfrequenten Komponenten 4° tudenregelung der Schaltung 156 geliefert werden, einem anderen Lautsprecher zuführt, wie dies bei be- oder es kann ein Demodulierbezugssignal aus der stimmten Verfahren nach dem Stand der Technik der Quelle 150 einem dritten Eingang der Additions-Fall ist. schaltung 144 oder sonst einem geeigneten Punkt in

In den F i g. 6 und 7 sind alternative Ausführungs- dem Sender 158 zugeführt werden. Wie oben erformen zur Erzeugung eines dem mit dem System 45 wähnt, sollte der Trägerpegel so niedrig als möglich nach Fig. 1 erzeugten Signal ähnlichen Signals dar- gehalten werden, um die Gesamtamplitude des zugestellt. In F i g. 6 sind die Signaleingänge 10 und 12 sammengesetzten Signals so klein wie möglich zu je sowohl mit einer Additionsschaltung 140 als auch machen. Der Trägerpegel soll jedoch nicht so niedrig mit einer Subtraktionsschaltung 142 verbunden. Die gewählt werden, daß das Trägersignal im Empfänger Ausgangsgröße der Additionsschaltung 140 wird so- 50 im Geräuschpegel untergeht. Das Filter 154 hat die dann direkt dem einen Eingang einer zweiten Addi- Aufgabe, die in der Ausgangsgröße der Additionstionsschaltung 144 zugeführt. Die Ausgangsgröße der schaltung 152 vorhandene obere Seitenbandkompo-Subtraktionsschaltung 142 gelangt über ein Hochpaß- nente zu entfernen. Das Filter 154 kann eine Charakfilter 146 in einen Signal-Gegentaktmodulator 148. . teristik nach Art der in F i g. 2, E dargestellten haben, Die Grenzfrequenz des Filters 146 kann in der Grö- 55 mit der Ausnahme, daß der Durchlaßbereich sich ßenordnung von 300 bis 500 Hz liegen. Dem Modu- nicht bis zu Frequenzen um Null zu erstrecken lator 148 wird ein Modulationssignal aus einer Quelle braucht, da hier keine Komponenten unterhalb einer 150 zugeführt, welche irgendeiner der für die Quelle Frequenz von etwa der Hälfte der Frequenz des von 44 in Fig. 1 erwähnten Schaltungen entsprechen der Quelle 150 gelieferten Signals vorhanden sind, kann. Die Ausgangsgröße des Modulators 148 wird 60 Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß das von der über eine Additionsschaltung 152 und ein. Tiefpaß- Additionsvorrichtung 144 an den Sender 158 geliefilter 154 einem zweiten Eingang der Additionsschal- ferte Signal annähernd äquivalent dem am Ausgang tung 144 zugeführt. Die obere Grenzfrequenz des FiI- des Filters 48 der Fi g. I auftretenden Signal ist.
ters 154 ist vorzugsweise gleich der Frequenz des von Bei dem in Fig. 6 dargestellten System kann das der Quelle 150 gelieferten Signals oder geringfügig 65 Filter 146, falls erwünscht, Bandpaßcharakter haben, niedriger als diese. Das Modulationssignal der Quelle Die obere Grenzfrequenz kann so gewählt sein, daß 150 wird über eine Phasen-und Amplitudenkontroll- die niedrigste Frequenz des im Ausgang der Addischiiltunu 156 einem zweiten Einirnne der Additions- tionsvorriehhine 144 auftretenden Differenzseiten-

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bandes oberhalb des Audio-Durchlaßbereichs des Detektors 172 verbunden. Das Filter 178 läßt das von normalerweise von dem Sender nach Fig. 6 bedien- dem Spektrum 104 in Fig-4 dargestellte A'—B'-ten monophonen Empfängers liegt. Der durch Be- Signal sowie, falls vorhanden, das Demodulationsgrenzung der vom Filter 146 durchgelassenen Maxi- bezugssignal durch. Die Ausgangsgröße des Filters malfrequenz verfügbar werdende zusätzliche Spek- 5 178 wird einer Einseitenband-Detektorschaltung 180 tralbereich kann als Sicherheitsband zwischen dem zugeführt. Das für Einseitenbandgleichrichtung er-Summensignal aus der Additionsschaltung 140 und forderliche Trägersignal wird von dem Trägersignaldem von dem Filter 154 durchgelassenen unteren generator 182 geliefert. In einem Fernsehempfänger Seitenbandsignal beibehalten werden. Alternativ kann kann der Generator 182 die Horizontäl-Synchronisierman auch zulassen, daß die von der Additionsvor- io Trennschaltungen des Videokanals oder eine von richtung 140 durchgelassenen Signale bis zu einer diesen synchronisierte Oszillatorschaltung aufweisen. Frequenz reichen, die oberhalb des halben Wertes In einem Empfänger mit Frequenzmodulation kann der Frequenz des von der Quelle 150 gelieferten Si- er einen Mitnahmeoszillator oder eine entsprechende gnals liegt. Wie erwähnt, bewirkt die Entfernung gleichwertige Schaltung aufweisen, welche durch das irgendeiner Frequenzkomponente aus dem Differenz- 15 über die Leitung 184 vom Detektor 172 an den Träkanal deren Auftreten in beiden Lautsprechern des gersignalgenerator 182 gelieferte Demodulationsbestereophonischen Empfängers. Die Qualität des Emp- zugssignal zum Arbeiten auf der geeigneten Frequenz fangssignals im Stereophonischen Empfänger wird und mit der richtigen Phase veranlaßt wird. Ein an daher als Folge der Frequenzbeschränkung im Diffe- den Ausgang des Detektors 180 angeschlossenes renzkanal des Senders nicht verändert. Der "geringe, 20 Tiefpaßfilter 186 läßt nur die A'— ß'-Komponenten möglicherweise damit verbundene Verlust an stereo- des demodulierten Signals durch, welche in dem wiephonischer Wirkung ist gewöhnlich nicht unzulässig derzugebenden Audioband liegen,
hoch. Nach einer anderen Alternative kann man dem Das von dem Filter 176 kommende /T+B'-Signal Filter 146 Bandpaßcharakteristik geben und die Fre- und das vom Filter 186 kommende A'—ß'-Signal quenz der Quelle 150 auf einen Wert unterhalb des 35 werden einer Additionsschaltung 188 zugeführt, Zweifachen der höchsten in der Ausgangsgröße der welche die beiden Eingangssignale zur Wiedergewin-Additionsvorrichtung 140 auftretenden Frequenz ver- nung des A '-Signals algebraisch kombiniert. Die Verringern. Ist die Frequenz des von der Quelle 150 ge- stärker 128 und 130 in F i g. 8 entsprechen den lieferten Signals wenigstens ebenso groß wie die Fre- gleichbezeichneten Teilen in F i g. 5.
quenz der höchstfrequenten Komponente in jedem 30 Das /T+B'-Signal aus dem Filter 176 und das Kanal zuzüglich der Frequenz der höchstfrequenten A'—ß'-Signal aus dem Filter 186 werden einer Substereophonisch wiederzugebenden Komponente, so traktionsschaltung 190 zugeführt, welche ein der tritt keine Überlappung der Signale aus der Addi- Differenz der beiden zugeführten Signale gleiches tionsschaltung 140 und dem Filter 154 auf. Signal erzeugt. Diese Differenz ist proportional dem

Das System nach Fig. 7 ist dem nach Fig. 6 ahn- 35 ß'-Signal allein. Der an den Ausgang der JSubtrak-

lich; gleiche Teile sind mit denselben Bezugsziffern tionsschaltung 190 angeschlossene Verstärker 132

bezeichnet. Das System nach Fig. 7 unterscheidet , mit Lautsprecher 134 entsprechen wieder den gleich-

sich von dem nach Fig. 6 in der Art, wie die Träger- bezeichneten Teilen in Fig. 5. Die Verstärker 128

komponente des modulierten Signals unterdrückt und 132 enthalten vorzugsweise die üblichen Entzer-

wird. In Fig. 7 tritt an die Stelle des bezüglich des 40 rungsschaltungen.

Signals ausgeglichenen Modulators 148 ein bezüglich Die Wirkungsweise des in F i g. 8 gezeigten Empdes Trägers ausgeglichener bzw. die Trägerfrequenz fängers dürfte aus der vorhergehenden Beschreibung unterdrückender Modulator 160. Die Ausgangsgröße klar hervorgehen. Das vom Filter 176 kommende des Modulators 160 wird der Additionsschaltung 144 Summensignal und das vom Filter 186 kommende über einen Bandpaßverstärker 162 zugeführt. Das 45 demodulierte Differenzsignal werden in der Addi-Filter 162 darf nur das untere in der Ausgangsgröße tionsschaltung 188 unter Bildung eines Signals komdes Modulators 160 vorhandene Seitenbandsignal biniert, welches den ini Ausgang der Additionsschaldurchlassen und von den ursprünglichen Differenz- tung 26 der Sendeschaltung nach F i g. 1 auftretenden Signalkomponenten, die ebenfalls in der Ausgangs- A '-Signal äquivalent ist. Das von der Additionsschalgröße des Modulators 160 auftreten, abtrennen. 50 tung 188 gelieferte Signal enthält die gemeinsamen

In Fig. 8 ist eine alternative Ausführungsform niederfrequenten Komponenten jedes der beiden Eineines Systems zur stereophonischen Wiedergabe des gangskanäle, da diese in dem von dem Filter 176 mit Hilfe eines der Systeme nach den Fig. 1,6 oder 7 durchgelassenen A' + ß'-Signal enthalten sind,
erzeugten Signals dargestellt. Die Auswahl und Wei- . Die Subtraktionsvorrichtung 190 vereinigt die von tergabe der Signalkomponenten von der Antenne 170 55 den Filtern 176 und 186 gelieferten Signale unter über den Detektor 172 einschließlich des Zwischen- Bildung eines den am Ausgang der Additionsvonichfrequenzverstärkers 174 kann bei dem System nach tung 38 in dem System nach Fig. 1 auftretenden B'-Fig. 8 nach der im Empfängerbau üblichen Weise Signal äquivalenten Signals. Das in der Ausgangs-' erfolgen. Zur Abtrennung der durch die Einhüllende größe der Subtraktionsschaltung 190 auftretende Si-102 in Fig. 4 dargestellten Λ'+B'-Komponente des 60 gnal enthält daher die höherfrequentcn Komponenten Empfangssignals ist an den Ausgang der Mischschal- des ß-Signals, d. h. des dem Hingang 12 zugeführten tung 172 ein Tiefpaßfilter 176 angekoppelt. Ein Signals zuzüglich den gemeinsamen niederfrequenten Hochpaßfilter 178 ist ebenfalls mit dem Ausgang des Komponenten der A- und ß-Signale.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Übertragungssystem zur kompatiblen stereo-

. phonischen Programmübertragung im Multiplex-Verfahren, bei welchem der Sender mit einem zusammengesetzten Signal moduliert, vorzugsweise frequenzmoduliert wird, dessen Frequenzspektrum ein der additiven Kombination der beiden Programmsignale entsprechendes Frequenzband sowie ein daran anschließendes, der auf einen Subträger modulierten negativen Kombination der beiden Programmsignale entsprechendes Frequenzband aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das die negative Kombination der beiden Programmsignale enthaltende Frequenzband (104 in Fig. 4) des zusammengesetzten Signals in seiner Anordnung innerhalb des Frequenzspektrums dem unteren

"Seitenband entspricht, das durch Amplitudenmodulation eines Hilfsträger (72 in F i g. 2 und 4) mit der auf die höherfrequenten Komponenten oberhalb etwa 100 bis 500 Hz beschränkten negativen Kombination der beiden Programmsignale entsteht, wobei die Frequenz des Hilfsträger (72) etwa dem Doppelten der höchsten in den Programmsignalen vorkommenden Frequenz entspricht.

2. Sendevorrichtung für das System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Signal in der Weise gebildet wird, daß die beiden Programmsignale (A bzw. A', B bzw. B') mit dem Hilfsträger in Gegenphase moduliert werden (40, 42 in Fig. 1) und daß die beiden hierbei erhaltenen Modulationsproduktsignale additiv miteinander kombiniert werden (46 bis 50 in F i g. 1).

3. Sendevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor Modulation der Programmsignale (A bzw. B) mit dem Hilfsträger (44 in F i g. 1 bzw. 72 in F i g. 2 bis 4) zu jedem der beiden Programmsignale (A bzw. B in F i g. 3, B und 3, C) die niederfrequenten Komponenten des jeweils anderen Programmsignals addiert werden.

4. Sendevorrichtung für das System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Signal (F i g. 4) in der Weise erzeugt wird, daß die beiden Programmsignale (A bzw. ß) addiert bzw. subtrahiert werden (140 bzw. 142 in Fig. 6, 7), daß das der subtraktiven Kombination entsprechende Signal nach Unterdrückung (bei 146) der niederfrequenten Komponenten dem von einem Generator (150) gelieferten Hilfsträger durch Amplitudenmodulation aufmoduliert wird (148 in Fig. 6 bzw. 160 in Fig. 7), daß in dem hierbei erhaltenen Signal das obere Seitenband und gegebenenfalls der Hilfsträger unterdrückt werden (154 in F i g. 6 bzw. 162 in Fig. 7) und daß das untere Seitenband mit dem der additiven Kombination der beiden Programmsignale entsprechenden Signal in einer Additionsschaltung (144) addiert wird.

5. System nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Signal eine dem Hilfsträger(150 in Fig. 6 und 7) bzw. dem Moduliersignal (44 in Fig. 1) entsprechende Komponente (72 in F i g. 4 bzw. 82 in F i g. 2, F) aufweist.

6. Empfangsvorrichtung für das System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Demodulationseinrichtung (108 in Fig. 5; 172 in Fig. 8) zur Wiedergewinnung des zusammengesetzten Signals, durch einen Demodulations-Bezugssignalgenerator (118 in F i g. 5; 182 in Fi g. 8) sowie durch eine zweite Demodulationseinrichtung, welche wenigstens einen Synchrondetektor (120 bzw. 122 in Fig. 5; 180 in Fig. 8) aufweist, welcher auf das Demodulierbezugssignal und auf die Ausgangsgröße (116) der ersten Detektorvorrichtung anspricht und Signale erzeugt, aus welchen die ersten bzw. zweiten Programmsignale einzeln für sich wiedergewonnen werden können.

7. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Demodulationseinrichtung eine erste und eine zweite Synchron-Detektorvorrichtung (120, 122 in F i g. 5) aufweist, welchen das wiedergewonnene Signal sowie das Demodulierbezugssignal als Eingangsgrößen zugeführt werden und deren Ausgangssignale nach Behandlung in Tiefpaßfiltern (124, 126 in Fig. 5) einzeln für sich das erste bzw. zweite Programmsignal wiedergeben, die getrennten Audiokanälen (128, 130; 132, 134) zugeführt sind.

8. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in der ersten Demodulationseinrichtung (172 in Fig. 8) wiedergewonnene zusammengesetzte Signal (F i g. 4) einem Tiefpaßfilter (176 in Fig. 8) zur Abtrennung des die additive Kombination der Programmsignale enthaltenden Frequenzbandes (102) sowie einem Hochpaßfilter (178 in Fig. 8) zur Abtrennung des die subtraktive Kombination enthaltenden Frequenzbandes (104 in Fig. 4) zugeführt ist, daß die Ausgangsgröße des Hochpaßfilters (178) einem Einseitenbanddetektor (180) zur Demodulation des die subtraktive Kombination enthaltenden Frequenzbandes (104 in F i g. 4) zugeführt ist und daß die Ausgangsgrößen des Tiefpaßfilters (176) und des Einseitenbanddetektors (180, 186) jeweils gemeinsam einer Additionsschaltung (188) und einer Subtraktionsschaltung (190) zugeführt sind, in deren Ausgängen das erste bzw. das zweite Programmsignal getrennt für sich gewonnen werden und getrennten Audiokanälen (128, 130; 132, 134) zugeführt sind.