DE1441835A1

DE1441835A1 - Stereoempfaenger

Info

Publication number: DE1441835A1
Application number: DE19601441835
Authority: DE
Inventors: Jack Avins; Holt Francis Raymond
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1959-03-16
Filing date: 1960-03-15
Publication date: 1969-01-23
Also published as: BE588627A; US3167614A; SE310374B; SE300017B; NL249448A; GB946562A; NL7104525A; DE1441835B2; DE1252283B; FR1259065A

Description

R 36 869 ΊΧα/21_δ4-54 13- Juli 1964

6050-63/Dr.ν. B./E.

Dr. Expl.

Radio Corporation of America

New York N.Y., V.St.A. '

Stereoempfänger.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stereoempfänger für Trägerschwingungen, welche mit zwei stereophonisch verknüpften Signalen und einem Pilotsignal fester Frequenz moduliert sind, der zwei Übertragungskanäle für die Stereophonischen Signale enthält.

Stereophonische SignalübertragungssysteriB enthalten grundsätzlich zwei im Abstand voneinander angeordnete Mikrophone oder andere Quellen für stereophonische Signale, bei denen es sich um die Signale A und B selbst oder die Summen- und Differenzsignale (A + B) bzw. (A - B) handeln kann. Die stereophonisehen Signale werden bei der Hochfrequenzstereophonie drahtlos zu einem Empfänger übertragen, in dem die ursprünglichen Signale A und. I wiedergewonnen und zwei im Abstand voneinander angeordneten Tonwiedergabevorrichtungen zugeführt werden.

Als kompatibel oder normverträglich bezeichnet man Systeme, bei denen stereophonische Sendungen sowohl mittels eines speziellen Stereoempfangers empfangen und

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stereophonisch wiedergegeben werden können als auch mit- tels eines gewöhnlichen Empfängers empfangen und monophon wiedergegeben werden können. Bei einem normverträglichen System dürfen die ausgestrahlen Signale außerdem die für monophone Übertragungen festgelegte Bandbreite nicht überschreiten und mittels eines Stereoempfängers sollen auch monophone Sendungen empfangen werden können.

Man kann Stereosignale mittels eines Trägers übertragen, der mit einem der Stereosignale, z.B. dem Signal (A-B) phasenwinkelmoduliert und anschließend mit dem anderen Stereosignal, also z.B. dem Signal (A + B) amplitudenmoduliert worden ist. Die Phasenwinkelmodulation kann dabei für den unteren Teil des Tonfrequenzbandes aus einer Frequenzmodulation und für den Rest des Tonfrequenzbandes aus einer Phasenmodulation bestehen. Der Modulationsindex "_ ist dabei für Frequenzen unterhalb des mittleren Tonfrequenzbereiches, also beispielsweise unterhalb 500 Hz, umgekehrt proportional der Frequenz, während er für den Rest des Tonfrequenzbereiches annähernd konstant ist.

Die erwähnte Phasenwinkelmodulation stellt eine spezielle Art von Frequenzmodulation dar, die von der üblichen Frequenzmodulation jedoch darin abweicht, daß erstens der Frequenzhub außerordentlich klein ist und nur einen kleinen Bruchteil der höchsten übertragenen Tonfrequenz ist und daß zweitens die höheren Tonfrequenzen er-

■ -.·-;— .--,·.· ^; .. .- ■■■■."-■ ■ - . "■■■■ -V'3& ··-■'. heblichakzentuiert oder vorverstärkt werden, bevor sie

dem Träger aufmoduliert werden. Die Akzentuierung ist dabei

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beträchtlich größer als die üblichen 75 MikroSekunden. Die so modulierte Trägerwelle kann mit einer für amplitudenmodulierte Sendungen üblichen Bandbreite übertragen werden, ohne daß sich dabei ein ungünstiger Störabstand ergibt.

In der Praxis wird dem Träger außerdem noch ein Steuer- oder Pilotsignal aufmoduliert, wenn es sich um eine stereophonische Sendung handelt. Das Pilotsignal kann im Empfänger zur Anzeige stereophonischer Sendungen und zur Auslösung von Schaltfunktionen verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stereoempfanger, der sich insbesondere für Tragerschwingungen der oben erwähnten Art eignet.

Ein Stereoempfänger für Trägersehwingungen, welche mit zwei stereophonisch verknüpften Signalen und einem Pilotsignal fester Frequenz moduliert sind, enthaltend zv/ei Übertragungskanäle für die stereophonisehen Signale, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Kanal eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die den zweiten Übertragungskanal bei Anwesenheit des Pilotsignals übertrajangsfähig macht und bei Abwesenheit des Pilotsignals sperrt.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei auch kurz auf die Erzeugung von mit stereophonisehen Signalen modulierten Trägerschwingungen eingegangen wird, für deren Empfang sich der Stereoempfänger

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gemäß der Erfindung besonders eignet. Es zeigen: [- -Fig. 1 verschiedene Vektordiagramme;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Senders zur . Erzeugung von Trägerschwingungen, welche mit zwei stereophonisch, verknüpften Signalen und einem Pilotsignal fester Frequenz moduliert sind und mit einem Empfänger gemäß der Erfindung empfangen werden können;' -

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Empfängers gemäß der Erfindung; ·

Fig. 4 Kennlinien zur Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig j5 dargestellten Empfängers;-

FIg. 5 ein Blöckschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 6 ein ins Einzelne gehenderes Schaltbild eines Empfängers gemäß der Erfindung.

. Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, soll im folgenden kurz auf die Erzeugung einer Trägerschwingüng, die mit zwei stereophonisch verknüpften Signalen und einem Pilotsignal fester Frequenz moduliert ist, eingegangen werden. Es war bereits erwähnt worden, daß das eine der stereophonischen Signale durch eine Phasen- . winkelmodulation übertragen werden kann, die nur ein sehr enges Frequenzband einnimmt, so daß die maximale Frequenzabweichung des Trägers für tiefe Modulationsfrequenzen nur eine sehr kleine Bandbreite, beispielsweise 500 Hz, beansprucht. Der Modulationsindex (Verhältnis von Frequenzhub

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zur höchsten zu übertragenden Tönfrequenz) beträgt also nur etwa 1/5 bis 1/20. Der außergewöhnlich kleine Frequenzhub wird durch eine sehr erhebliche Akzentuierung (Vorverzerrung) möglich. Bei der üblichen Breitband-Frequenzinodulation beträgt die Akzentuierung etwa 75 Mikrosekunden, während hier wesentlich größere Werte, beispielsweise 150 Mikrosekunden zur Anwendung gelangen. Bei den üblichen Modulationsarten ist die Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkels Gj^ (Fig. Ib) im Bereich der mittleren Frequenzen, z.B. um 500 Hz, groß genug, um einen Empfang mit einem Frequenzdemodulator zu erlauben. Bei höheren Tonfrequenzen, z.B. 5000 Hz, ist dieSeitenbandenergie ohne Akzentuierung' sehr niedrig, so daß der Phasenwinkel Θ3 gegebenenfalls aaur in der Größenordnung von l/lO Radian liegt. Bei so geringer Energie der (A - B)-Seitenbänder würde normalerweise aus Rausch- und Übersprechgründen ein Empfang mit einem Frequenzdemodulator sehr schwierig werden. Eine kleine rechtwinklige Rauschkomponente würde nämlich in der Amplitude bereits mit dem Nutzsignal vergleichbar sein. Außerdem würde jede kleine Phasen- oder Amplitudenunsymmetrie in den tJbertragungskennlinien zu einem Übersprechen auf die (A -f B)-Modulation führen, dessen Amplitude vergleichbar mit dem Nutzsignal wäre.

Diese Schwierigkeiten lassen sich durch eine relativ große Vorverstärkung €er/ hohen. Frequenzen des Tonsignals vor der Frequenzmodulation «des Trägers vermeiden.

Fig. lc zeigt die Wirkung dieser VorverStärkung der hohen Frequenz des Signals. Der Phasenwinkel ©-* wird durch die Vorverstärkung auf den Phasenwinkel Ql|. vergrößert, so daß der Phasenwinkel θ}±, d.h. der Winkel zwischen den punktierten Vektoren, von derselben Größenordnung ist wie der Phasenwinkel für die mittleren Frequenzen gemäß Fig. Ib. Der Störabstand und die Übersprechdämpfung werden dadurch beträchtlich erhöht·:

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Senders \ zur Erzeugung von Trägerschwingungen, die mit dem erfindungsgemäßen Stereoempfänger empfangen werden können. Stereophonische Signale.A, B werden von Signalquellen 10 bzw. 12 geliefert und einer Matrix 14 zugeführt, die an Ausgangs-/ leitungen l6, 18 Summen- und Differenz signale (A + B) bzw*- (A- B) liefern. Das Differenzsignal (A - B) wird in einem Verstärker 20 verstärkt und dann in einer Akzentuierungs- ' schaltung 22 mit einer Zeitkonstante von etwa I50 Mikrosekunden oder mehr vorverzerrt. Das vorverzerrte (A- B)-Signal wird einem Frequenzmödulationskreis 26 zugeführt,: der beispielswei&e einen Trägerwellenoszillitor und einen Reaktanz-Frequenzmodulator enthalten ka.in. Der Frequenzhub soll, wie erwähnt, für niedrige Tonfrequenzen bis zu beispielsweise 500 Hz maximal nur etwa ± 500 bis 1000 Hz betragen* Der phasenwinkelmoduliert.e Träger wird dann einem Amplitudenmodulator <28 ziJigeführt, in dem er durch das Summensignal (A + B) das zuvoi; durch, zwei Verstärkerstufen JO,

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32 und einen Kathodenverstärker Jk verstärkt worden ist, moduliert wird.

Am Ausgang des Amplitudenmodulators 28 tritt daher eine Trägerschwingung auf, die mit dem Differenzsignal (A - B) phasenwinkelmoduliert ist und die Seitenbänder entsprechend einer Amplitudenmodulation mit dem Sfmmensignal (A + B) aufweist. Die Bandbreite des vom Amplitudenmodulator 28 gelieferten Ausgangssignals kann gewünschtenfalls mittels eines Bandfilters 36 auf beispielsweise 20 kHz begrenzt werden. Wenn das Signal· jedoch durch einen üblichen AM-Sender ausgestrahlt wird, erübrigt sich im allgemeinen wegen der begrenzten Bandbreite solcher Sender ein besonderes Bandfilter. Das vom Sender 38 erzeugte Signal wird mittels einer Antenne abgestrahlt.

Der in Fig. 2 dargestellte Sender enthält außerdem noch einen Steuer- oder Pilottonoszillator 42, der über einen Schalter S₁ an den das Differenzsignal (A - B) führende Signal angeschlossen ist. Der Oszillator 42 kann auf einer relativ niedrigen Frequenz (z.B. 25 Hz) oder einer relativ hohen Frequenz arbeiten.

Fig. J zeigt einen Stereoempfänger gemäß der Erfindung, der sich zum Empfang der durch den Sender 38 ausgestrahlten Signale eignet. Die Signale können mittels einer Antenne 44 empfangen und einem Hochfrequenzteil 46, 48, 50 zugeführt werden, der HF-, Misch- und Oszillatorstufen enthält und eine Zwischenfrequenzschwingung an einen 2F-Verstärker 52 liefert, an den ein Amplitudendemodulator

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angeschlossen ist. Die Hüllkurve der Zwischenfrequenz, d.h. die an der Ausgangsseite, des Demodulators 5^ auftretende Spannung entspricht dem Summensignal (A + B) und wird in einem Niederfrequenzverstärker 56 verstärkt und einer Eingangsklemme einer Matrixschaltung 58 zugeführt.

So weit beschrieben, kann der Empfänger wie ein üblicher AM-Rundfunkempfanger aufgebaut sein. Er kann außerdem eine übliche Schaltungsanordnung zur automatischen Verstärkungsregelung enthalten, die entweder eine getrennte Regeldiode umfaßt oder durch den Demodulator 54 gespeist wird und eine Regelspannung an den ZP- und HF-Verstärker 52 bzw. 46 liefert.

Der Empfänger der Fig. 3 enthält außerdem einen FM-Kanal, dessen Eingang die verstärkte Zwischenfrequenz über eine Leitung 60 zugeführt wird. Der FM,· -Kanal, in dem=das-Differenzsignal (Ä - B) wiedergewonnen 'wird, enthält einen Frequenzdemodulator 62, der gleichzeitig als Begrenzer arbeitet, wie noch beschrieben werden soll, ferner einen Desakzentüierungskreis 64, in dem die Im Sender · vorgenommene Vorverzerrung rückgängig gemacht wird. Am Ausgang der Stufe 64 tritt daher das ursprüngliche Differenzsignal (A - B) wieder auf, das dem Eingangssignal der Stufe 22 des Senders (Fig. 2) entspricht. Das Ausgangssignal der Stufe 64 wird in einem Niederfrequenzverstärker 68 verstärkt und einer zweiten Eingangsklemme des Matrixkreises 58 zugeführt.

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Der Matrixkreis kann aktive oder passive Additions- und Subtraktionsschaltungen enthalten und erzeugt die ursprünglichen Signale A und B, mit denen dann Lautsprecher 70, 72 gespeist werden. ' ■ -_:;. ^

Der Frequenzdemodulator 62 kann aus folgenden Gründen einen dynamischen Begrenzer enthalten: Bei einem gewöhnlichen AM-Empfänger mit automatischer Verstärkungsregelung zeigt die Ausgangsspannung am AM-Demodulator als Funktion der Eingangsspannung an der Hochfrequenzverstärkerstufe einen Verlauf, wie er etwa· durch die Kurve 74 in Fig. 4 dargestellt ist. In Fig. 4 sind längs der Ordinate die Amplitude der Ausgangsspannung des Demodulators 54 und längs der Abszisse die Eingangsspannung an 4er HF-Verstärkerstufe 46 dargestellt.

Eine einwandfreie stereophonisehe Wiedergabe erfordert jedoch, daß die den Lautsprecher 70, 72 zugeführten Signale A bzw. B und daher auch-die Signale (A + B) und (A ~ B),aus denen die erstgenannten Signale erzeugt werden, wenigstens annähernd gleich groß sind. Die Amplitude des (A- B)-Signals muß also der Amplitude des (A + B)-Signals proportional sein, was nicht der-Fall ist, wenn eine statische Amplitudenbegrenzung erfolgt, die etwa der Kennlinie 76 in Fig. 4 entspricht. · ^v - * ■■*■ ^:

Bei einem Empfägdr gemäß der Erfindung wird sichergestellt, daß die Ausgahgs'spanniMg des FM-Karials, der das Differenzsignal (A - B) führt, imjn'er im rieht ige«; zur Stärker· des ZF-Signals und damit des AM-Sig-

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nals steht. Dies läßt sich durch einen FM-Demodulator- mit dynamischem Begrenzer erreichen. Ein solcher Demodulator *""""' ist der Ratiodetektor mit linearer Eingangs-ZAusgangsspan«* lungskennlinie, der durch die Regelspannung des Verstärkers so-gesteuert wird, daß er eine der Kurve 7^ in Fig. 4 ent^ sprechende Kennlinie bekommt. Bei dynamischer Begrenzung ändert sich also die Tonfrequenzamplitude am Ausgang des FM-Demodulators wie die Amplitude am Ausgang des AM-Demo·« dulators. Es ist zu beachten, daß ein Ratiodetektor auf der Ausgangsseite einen verhältnismäßig großen Kondensator aufweist, so daß sein Ausgangssignal Schwankungen der Ein«* gangsamplitude, deren Frequenz im Tonfrequenzbereich liegt _g nicht folgt. Verwendet man also in der Stufe 62 der Fig. einen dynamisch begrenzenden FM-Demodulator, so ändert sich das FM-Demodulatorausgangssignal (A - B) in derselben Weise wie das AM-Demodulatorausgangssignal (A +B) und es ist automatisch ein Gleichlauf des Summen- und Differenzsignals gewährleistet. ,

Der in Fig. 3 dargestellte Empfänger ermöglicht eine.stereophone Wiedergabe des eingangs erwähnten multiplikative.n Signals,^außerdem ist er in der Lage, ein gewöhnliches amplitüdenmoduliertes Signal zu verarbeiten. Der AM-Kanal spricht nämlich auf ein gewöhnliches amplitudennnQdullertes Signal ebenso gut an wie auf die AM-Kompönenfe%^d^j^,jnul"ti.p,.l,ilca$iven Stereosignals. Beim Empfang eines geMötinliqhen AM-Signals kann es jedoch wünschenswert _:ße.Uip' den; IM-.K§nal des. Empfänger ει abzuschalten, was bei-

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spielsweise mittels des Schalters Sg geschehen kann. Dadurch wird vermieden, daß der Empfänger auf eine unbeabsichtigte Frequenz- oder Phasenmodulation des Senders anspricht.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform eines Stereoempfängers gemäß der Erfindung, gleiche Teile wie in Fig. 3 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 5 dargestellte Empfänger enthält sämtliche den gemeinsamen Kanal und den AM-Kanal bildenden Stufen 44 bis 56 des Empfängers der Fig. 3. Die Stufe 82 für die FM-Demodulation und Begrenzung unterscheidet sich jedoch bei dem Empfänger der Fig. 5 von dem Demodulator der Fig. 3 dadurch, daß die Stufe 82 einen statischen Begrenzer enthält, dessen .Kennlinie der Kurve 76 in Fig. 4 entspricht. Das Ausgangssignal der Stufe 82 wird einem Desakzentuierungskreis 84 zugeführt, der wie in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben wurde, arbeitet, und das desakzentuierte Differenzsignal (A-B) wird über einen Widerstand 85 einem NF-Verstärker 88 zugeführt. Die verstärkten Summen- und Differenzsignale werden einer Matrixschaltung 58 zugeleitet, durch die die Signale A, B für die Lautsprecher 70 bzw. 72 erzeugt werden.

In Verbindung mit Fig. 4 war erläutert worden, daß eine Begrenzerstufe mit statischer Kennliite entsprediend der Kurve 76 in Fig. 4, keinen Gleichlauf zwischen Summen- und Differenzsignal gewährleistet und bei dem Empfänger der Fig. 5 ist daher noch eine zusätzliche Schal-

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- . ' ..'; .-12- . . /.:'■■ ■■■■■■.

tungsanordnung vorgesehen, die diesen Gleichlauf sicherstellt. Diese zusätzliche Schaltung kann einfach eine Triode 90 enthalten, deren Anode 92 ari den Verbindungspunkfc des Widerstandes 85 mit dem NF-Verstärker 88 angeschlossen ist. Die Steuerelektrode 94 der Triode 90 liegt am Schleifer eines Potentiometers 96, das an eine in& Negative gehende Spannung, die der normalen Rege !spannung entspricht, angeschlossen ist.

Ein Hörer kann Summen- und Differenzsignal durch Verstellen des Schleifkontaktes am Potentiometer 76 statisch abgleichen. Dieser Abgleich wird im Betrieb durch die am Gitter der Triode liegende Regelspannung aufrecht erhalten. Wenn beispielsweise die Amplitude des empfangenen Signals abnimmt, so daß das Summensignal entsprechend abnehmen würde, wird die Spannung an der Steuerelektrode 9^ entsprechend der abnehmenden Regelspannung am Kochfrequenzverstärker 46 und Zwischenfrequenzverstärker .52 weniger negativ. Die Triode 90 leitet dadurch stärker und stellt einen dementsprechend stärkeren Nebenschluß fife" das Differenzsignal dar, so daß der Verlauf des Differenzsignals dem des Summensignals im AM-Kanal folgt. Bei zimebmender Signalamplitude gilt entsprechendes.

Während bei normalen ErapfangsverhäXfcsiissen ein Amplitudengleichlauf, wie er oben beschrieben!: wnopöe, wtin-. sehenswert ist, kann es Jedoch unter Umständem auch zweckmäßig sein, von einem konstanten Verhältnis der ZF-Signale an den AM- und FM-Demodulatoren abzuweichen. Bei sehr schwachem

Λ Λ Λ Λ ti I I Λ I Γ Λ

Eingangssignal ist es unter Umständen vorzuziehen, auch ■ bei Stereophonischen Sendungen monophonzu arbeiten, um . den Störabstand zu verbessern. Eine vollständige Unterdrückung der Amplitudenmodulation bei geringer Eingangssignals tärkö erfordert jedoch eine verhältnismäßig aufwendige Schaltung im EM-Kanal. Für einen billigen Empfänger mit nicht ganz optimaler AM- Unterdrückung bei schlechten Empfangsverhältnissen kann es daher zweckmäßig sein, den (A -'B)-Kanal auszuschalten, um Übersprechen und Verzerrungen zu vermeiden, die die Wiedergabe des-(A + B)-Signals beeinträchtigen könnten. Die Triode 90 kann hierzu so vorgespannt werden, daß sie einen Kurzschluß für das (A - B)-Signal bildet, wenn das ZF-Signal und damit die Regelspannung unter einen bestimmten Wert absinkt.

Auch beim Empfang gewöhnlicher monophoner AM-Signale ist es zweckmäßig, den (A - B)-Kanal auszuschalten, um Störungen zu vermeiden, wie sie beispielsweise bei unbeabsichtigter' Phasenwinkelmodulation des ausgestrahlten ■ Signals, etwa durch Obermodulation"des Senders,vorkommen können. ·'■· ^; "

Die selbsttätige Ausschaltung des (A- B)-Ka- * nals beim Empfang monophoner Signale kann auf-folgende Weise bewerkstelligt werden;

Das ausgestrahlte Stereosignal-kann/eine Kom ponente enthalten, die die Sendung als StireÖsendung kehn- zeichnet. Diese im folgenden als Steuersignal bezeichnete '

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Komponente kann· eine"^vk6ni>inüi^:erliehe Schwingung sein/ die ' ^: >■ gleichzeitig mit den Stereosignalen dupeh Amplituden-;· odei?c *·" ■ Phasenwinkelmodulation-der 'TrägerSchwingung übertragen wird.

- -" ' ^r Der in" Pig. 2 dargestellte Sender urü der .in Fig>j| dargestellte Empfänger sind für ein 'riieder frequent es"· Steuersignal ausgelegt, "dessen· Frequenz-¹ beispielsweise 25' Hz be- ■ tragen kann ufid' das^dureh Winkelmoduiätion des Trägers' übfer^· tragen wird. Das "Steuersignal wird durchweinen Oszillator■"--"' ■ 42 (Fig. 2) erzeugt^ dessen Ausgangsspannuhg-in^;den Kanal für das phasenwinkelmodulierte Signal eingespeist wird. - ■:'■■ .Wenn der Schalter S- (Fig. 2) geschlossen 1^t₅ moduliert·· · die Ausgangsspännung des Oszillators 42 die Trägerwelle Im Modulator 26 und die Frequenz'des Oszillators 42' wird daher · mit'dem muitiplikativen Stereosighai ausgestrahlt.'

Im Empfänger wird diese⁵ Hilfsfrequenz''durch den Demodulator 82 wiedergewonnen und"das Steuersignal kann vom Differenzsignal (A - B) am' Ausgang der Stufe 84 beispiels-weise mittels'eines Filters lOÖ "abgetrennt werden. Das Filter k'ännbeispielsweisfe genau auf d'ie Frequenz des Oszilla- ' tors 42 abgestimmt sein. Das Äusgahgs'signal' des Filters kann dann einem Gleichrichter 102 zugeführt; werden, der eine entsprechende öle ichspanhuhg erzeugt'"" und'"s"o geschalt et ist," daß einer Steuerelektrode 104 "einer Steuerr^Öhre 106' währ end des Empfangs stereophohischer Sighäle und'" des zugehörigen "' Steuersignäis' eine negative Spännung zugeführt wird. 'Dieö""e""'""''. negative Spannung sperrt die Röhre "i'ÖoX^v'so daß das aiii rec'ht'e'h Ende des Widerstandes 85 iiegende" Differenz signal (A - B) " ^t<;

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nicht kurzgeschlossen wird und über den Verstärker 88 zur Matrixschaltung 58 gelangt.

Beim Empfang monophoner Signale fehlt das

Steuersignal und der Gleichrichter 102 erhält keine Eingangsspannung vom Filter 100. Die Röhre 106 wird nicht gesperrt und stellt für das Differenzsignal (A-B) praktisch einen Kurzschluß dar, so daß die unerwünschten Signale nicht verstärkt und der Matrixschaltung 58 zugeführt werden.

Im Vorstehenden wurde beschrieben, wie der Stereokanal des Empfängers während des Empfangs einer Stereosendung durch ein niederfrequentes Steuer- oder Pilotsignal, das durch Winkelmodulation des Trägers übertragen wurde, eingeschaltet werden kann. Man kann die Frequenz des Steueroder Pilotsignals jedoch.auch in den Hörfrequenzbereich legen, in diesem Falle muß dann Jedoch in den Differenzsignalkanal eine Sperre eingeschaltet werden, die die Steuersignalfrequenz von der Matrixschaltung und den Lautsprechern^ fernhält.

Das mit einer Stereosendung übertragene Steueroder Pilotsignal kann auch durch Amplitudenmodulation des Trägers übertragen werden und eine oberhalb des Hörfrequenzbereiches liegende Frequenz haben. Die Übertragung des Pilotsignals durch Amplitudenmodulation hat den Vorteil, daß der Phasenwinkelmodulationskanal des Empfängers beim Empfang gewöhnlicher monophoner Signale nicht im Betrieb zu sein braucht. Das Pilotsignal kann vielmehr im AM-Signal gewonnen werden und zur vollständigen Sperrung des FM-Kanals dienen. Wird die Pilotfrequenz durch Amplitudenmodulation übertragen, so soll ihre Frequenz relativ niedrig und bei Verwendung

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eines üblichen AM-Empfängers nicht hörbar 'sein. Bei Übertragung der Pilotfrequenz durch Phasenwinkelmodulation läßt sich die Pilotfrequenz, wie erwähnt, leicht durch einen einfachen Saugkreis im DifferenzSignalkanal vollständig entfernen.

Der in Fig. 5 dargestellte Empfänger enthält einen Schalter Sp, mittels dessen der Differenzsignalkanal beim Empfang raonophoner Sendungen abgeschaltet werden kann.

Fig. 6 zeigt ein Schaltbild des AM- und FM-Kanals eines Empfängers gemäß der Erfindung. Da der Eingangsteil konventionell ausgebildet sein kann, ist der"Empfänger nur ab der letzten ZF-Stufe dargestellt.

An einer Eingangsklemme 176 liegt also ein dem • empfangenen Stereosignal entsprechendes ZF-Signal, das in einer Röhre 178 verstärkt wird und dann an einem auf die Zwischenfrequenz abgestimmten Kreis 18O auftritt. An den Resonanzkreis I80 ist ein AM-Demodulator mit einer Diode 182 angeschlossen. Das demodulierte AM-Signal (A + B) wird einem Potentiometer l84 zugeführt, das eine manuelle Ein-* stellung des Verhältnisses von Summensignal (A + B) zu Differenzsignal (A --B) erlaubt. Das Summensignal (Ä + B) wird vom Potentiometer 184 über eine Leitung 1-86 einer Steuerelektrode eines NF-Verstärkers 188 zugeführt.

Das^: ZF-Signal für den FM-Kanal des Empfängers wird von einer Klemme I90 des Resonanzkreises I80 abgenommen. Um eine unerwünschte Phasenmodulation durch den AM-Demodulsttor I82 auszuschalten, ist der Kreis I80 durch.einen Nebenschlußwiderstand 192 stark gedämpft.

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Das ZP-Signal von der Klemme I90 wird durch zwei hintereinander geschaltete, kathodengekoppelte Begrenzerstufen 194, 196 begrenzt. Die Begrenzerstufen sind konventionell geschaltet und können statische Begrenzerstufen sein,'wie sie oben anhand von Fig. 5 erläutert wurden. Das begrenzte ZP-Signal wird von der zweiten Begrenzerstufe 196 über einen Transformator Tg einem FM-Demodulator 198 zugeführt, an dessen Ausgangsklemme 200 das demodulierte Signal (A - B) zur Verfügung steht. Dieses Signal war im Sender um etwa 200 MikroSekunden vorverzerrt worden und muß daher vor der Kombination mit dem Summensignal (A + B) wieder entzerrt werden. Diese Entzerrung erfolgt durch das RC-Glied 202, 204, von dem aus das entzerrte Signal einer Eingangsklemme 206 einer Phasenspalterrohre 208 zugeführt wird. Die Röhre 208 liefert an ihren Ausgangsleitungen 210, 212 die Signale (A - B) und -(A - B), die Steuerelektroden 2l4, 216 einer Doppeltriode 218 in der Matrixstufe zugeführt werden.

Gleichzeitig wird das demodulierte Summensignal (A +B) durch die Röhre I88 verstärkt und umgekehrt und das negative Summensignal -(A +B) wird ebenfalls den Steuerelektroden 214, 216 der Doppeltriode 2l8 zugeführt. Im Röhrensystem mit der Eingangselektrode 214 werden daher die Signale -(A - B) und -(A +B) addiert, so daß an der Ausgangsleitung 220 das Signal A auftritt. In entsprechender Weise tritt an der Ausgangsleitung 222 des die Steuerelektrode 216 enthaltenden Steuersystems das Signal B auf.

Die nunmehr wieder voneinander getrennten Sig- Ik imd B können an Hemmen 224 bzw. 226 abgenommen werden,

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sie entsprechen den ursprünglichen Signalen A und B im Sender und können durch Lautsprecher stereophonisch wiedergegeben werden.

Ein V_orteil der Erfindung liegt darin, daß

das·.multiplikativ© Stereosignal in einem gewöhnlichen Empfänger demoduliert werden kann, bei dem die Abstimmung verhältnismäßig unkritisch ist im Gegensatz zu einem Empfänger mit Synchrondemodulator, wie er für additive Signale verwendet werden muß. Bei dem in Pig. β dargestellten Empfänger kann auch leicht eine automatische Scharfabstimmung zur Anwendung gelangen. So kann man beispielsweise die Spannung an der Klemme 206\ über ein Tiefpaßfilter einem Reaktanzeie» ment zuführen, da sich die Spannung an der Ausgangsklemme "206 des FM-Demodulators 198 entsprechend der Verstimmung des Empfängers ändert. Das Reaktanzelement kann in beliebiger bekannter Weise ausgebildet sein,"z.B. als Kapazitätsvariationsdiode, die mit dem örtlichen Oszillator des Empfängers verbunden ist. Dies ist Jedoch in Fig. 6 nicht dargestellt» Zusätzlich zur automatischen Frequenzabstiinmung oder-statt dieser kann die Spannung an der Klemme 206" nach Filterung auch einem Abstimmanzeiger zugeführt werden.' ; ^:

Die in Fig. β dargestellte Schaltungsanordnung enthält außerdem-eine an eine Klemme 2^0 angeschlossene Röhre 2J2, die'in ihrer Wirkungsweise der Röhre 90 (Fig. 5) entspricht und wie dies%^; %ur Steuerung des Verhältnisses der Signale (A-- B) υήαΡ ^A +1) dient. Die Röhre ^;2^2 liegt ν

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in Fig. 6 parallel zu den Ausgangsklemmen des Begrenzerkreises und erhält ihre Anodenspannung von einer Klemme .über eine Glättungsschaltung 2^6, 238. Die Steuerspannung für die Röhre 2^2 wird von der Klemme 191 an der Ausgangsseite des AM-Demodulators abgenommen, diese Steuerspannung entspricht also der gewöhnlichen Regelspannung, die an der Klemme 240 auftritt.

In den FM-Kanal des in Fig. 6 dargestellten Empfängers kann auch ein Filter für die Pilotfrequenz, ein Gleichrichter und eine Einschalteinrichtung für den .Stereo- · kanal eingeschaltet werden, z.B. an der Klemme 2j5O. Dies geschieht dann in derselben Weise wie anhand der Fig. 5 in Verbindung mit den Schaltungselementen 100, 102, IO6 erläutert wurde. ·

Außer der oben beschriebenen einfachen Vorverzerrung (Akzentuierung) und Entzerrung (Desakzentuierung) können auch eine kompliziertere Vorverzerrung und Entzerrung verwendet werden. Wenn beispielsweise ein steilerer Anstieg der Voranhebung und Abschwächung gewünscht wird, als er durch einfache RL- und RC-Zeitkonstantenglieder erreicht werden kann, können Mehrfachzeitkonstantenglieder benutzt werden, um eine stärkere Voranhebung und Abschwächung der höheren Frequenzen zu bewirken. Dies läßt sich im Sender beispielsweise dadurch erreichen, daß man das Ausgangssignal des Vorverzerrungsnetzwerkes einem Pentodenverstärker oder einer anderen mit konstantem Strom arbeitenden Vorrichtung zuführt und die Ausgangsgröße über ein zweites RL-Vorverzerrungsii'eizwerk leitet. Im Empfänger kann dann das Entzerrungsnetz^

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werk der Vorverzerrung durch zwei Zeitkonstantenglieder dadurch angepaßt werden, daß man z.B. bei dem in Fig. 6 dargestellten Empfänger dem durch die Schaltungselemente 202, 204 dargestellten Netzwerk ein zweites RC-Glied hinzufügt. Eine Vorverzerrung mit einem doppelten Zeitkonstantenglied und eine entsprechende Entzerrung führen zu einer Verbesserung des Störabstandes und verringern das Übersprechen der Amplitudenmodulation auf die Frequenzmodulation bei höheren Signalfrequenzen.

, In der vorstehenden Beschreibung soll der Ausdruck "Phasenwinkelmodulation" bedeuten, daß der Modulationsindex für niedrige Modulationsfrequenzen umgekehrt proportional zur Modulationsfrequenz ist, während er für mittlere und höhere Modulationsfrequenzen annähernd konstant ist. =■■■;_■ ■■■■;■ Λ ■ . " ■ - :

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Claims

Ausscheidung «us R 27 567 IXd/21a*,5* 20. Dezember I963 Radio Corporation of America 605O-6aA>r.v.B./l. Patentansprüche.

1. Stereoeaipf anger für Träger schwingungen, welche mit zwei stereophonisch verknüpften Signalen und einem Pilotsignal fester Frequenz moduliert sind» enthaltend zwei übertragungsfolie für die stereophonlschen Signale, d a -du roh gekennzeichnet, daß dem ersten Kanal eine Schaltungsanordnung zugeordnet ist, die den zweiten Übertragungskanal bei Anwesenheit des Pilotsignals übertragungsfählg maoht und bei Abwesenheit des Pilotsignals sperrt.

2. Stereoempf anger nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß mit dem zweiten Signal-Übertragungskanal eine auf das Pilotsignal ansprechende Schaltungsanordnung gekoppelt 1st, die eine Steuerspannung erzeugt, welche einer Signalübertragungsanordnung im zweiten !Canal zugeführt 1st, welche durch diese Steuerspannung beim Empfang stereophoner, ein Pilotsignal enthaltender Trtfgerschwingungen. übertragungsfMhig und während des Empfanges monophoner TrMgerschwingungen ohne Pilotsignal gesperrt gehalten wird.

3· Stereoenpfanger nach Anspruch 1, gekenn*

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zeichnet durch ein® Schaltungeanordnung zur Erzeugung einer Regelspannung, deren Amplitude eine Punktion des Pegels einer der stereophonisch modulierten TrHgerschwlngungen ist; durch eine auf die Regelspannung ansprechende Schaltungsanordnung in einem der Kanäle zur Steuerung des Pegels des Ausgangssignales dieses Kanals und durch eine Schaltungsanordnung, die Hegelspannung der auf diese Spannung ansprechenden Schaltungsanordnung derart zuzuführen, daß eine bestimmte Gleichgewichtsbeziehung zwischen den Signalausgangspegeln des ersten und zweiten Übertragungskanales eingehalten wird.

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