DE1939422C3

DE1939422C3 - Schaltungsanordnung zur Verringerung des Rauschens in einem Stereo-Rundfunkempfänger

Info

Publication number: DE1939422C3
Application number: DE1939422A
Authority: DE
Inventors: Karl 6000 Frankfurt Mueller
Original assignee: Interessengemeinschaft fur Rundfunkschutzrechte Schutzrechtsverwertung & Co Kg 4000 Duesseldorf De GmbH
Current assignee: Interessengemeinschaft fur Rundfunkschutzrechte Schutzrechtsverwertung & Co Kg 4000 Duesseldorf De GmbH
Priority date: 1969-08-02
Filing date: 1969-08-02
Publication date: 1985-10-03
Also published as: FR2057873A5; US3673342A; DE1939422B2; DE1939422A1; GB1321667A

Description

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, da- 45 wird.

durch gekennzeichnet, daß das ÄC-Glied einen pho- Weiterhin ist eine Schaltungsanordnung bekannt bei

toelektrischen Widerstand enthält, dessen Steue- der elektrisch steuerbare Dämpfungsglieder für den rung durch eine Glühlampe erfolgt, deren Betriebs- Tonfrequenzbereich aus Fotowiderständen und Glühspannung vom Pegel des HF-Trägers abhängt lampen aufgebaut sind (DE-AS 12 86 i 14). Eine Anwen-

50 dungsmöglichkeit dieser Dämpfungsglieder für Stereo-

Empfangsgeräte ist jedoch bei der bekannten Schaltungsanordnung nicht vorgesehen.

Den meisten bekannten Schaltungsanordnungen ist

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur das Bestreben gemeinsam, mit der Umschaltung auf ste-Verringerung des Rauschens in einem Stereo-Rund- 55 reophonen Empfang gleichzeitig auch die volle Orfunkempfänger mit einem Stereodecoder zur Rückge- tungstransparenz der stereophonen Information, d. h., winnung der Tonfrequenzsignale für den linken und die volle Basis-Breite und damit eine möglichst hohe rechten Kanal aus einem nach dem FCC-Verfahren auf- Übersprechdämpfung zwischen den beiden niederfrebereiteten und mittels eines frequenzmodulierten Trä- quenten Tonkanälen im Decoder zu erzielen, gers übertragenen Multiplexsignal mit drei Komponen- 60 Dabei nimmt man eine sprungartige Verminderung ten, nämlich dem Summensignal der Tonfrequenzsigna- des Fremdspannungsabstandes bis zu 2OdB in Kauf, Ie, dem Hilfssignal aus dem auf einen unterdrückten welche neben den durch die erforderliche größere Hilfsträger ampliitudenmodulierten Differenzsignal der Bandbreitenübertragung bedingten Störungen vor al-Tonfrequenzsiignale und dem Pilotton für die Regene- lern durch Störfrequenzen oberhalb des Hörbereiches, rierung des unterdrückten Hilfsträgers. 65 die durch den Hilfsträger-Kanal eingeschleust und

Empfänger für die kompatible Rundfunkstereopho- durch den Stereoträger in den Niederfrequenzbereich nie sind so ausgebildet, daß mit ihnen auch monophone transportiert werden, hervorgerufen wird. Sendungen empfangen werden können. Sie sind mit Ste- Dies führt dazu, daß die Umschaltung erst beim Auf-

Jl treten eines relativ hohen Pegels des stereophonen U Nutzsignals vorgenommen werden kann.
H Trotz alledem ist für schwach einfallende Sender, defl ren Nutzpegel nur wenig Ober dieser Umschaltschwelle ψ liegen, wegen des zu geringen Fremdspannungsabstan- u des eine befriedigende stereophone Wiedergabe nicht p gewährleistet

Ö Hochwertige stereophone Empfangsgeräte sind aus f| diesem Grund neben der selbsttätigen Umschaltung mit ;| einer zusätzlichen manuellen Umschaltung auf mono- *S phonen Empfang versehen.

;' Es ist die Aufgabe der Erfindung, den schlechten

^: Fremdspannungsabstabind bei solchen Signalpegeln zu verbessern, die nur knapp oberhalb der Schaltschwelle für die Mono/Stereo-Umschaltung liegen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Steue- t{ rung der Übersprechdiimpfung zwischen den beiden Tonkanälen in Abhängigkeit vom Pegel des HF-Trägers vorgesehen ist

; Die Erfindung ermöglicht es erstmals, die Umschal-

J' tung ohne störende, sprungartige Verminderung des Fremdspannungsabstandes bei beliebigen Signalpegeln ( vorzunehmen bzw. sogar einen stetigen Obergang von ^r monophonem auf stereophonen Betrieb entsprechend einer Umschaltung beim Pegel »Null« des stereophonen Nutzsignals zu schaffen.

Der durch die Erfindung eingegangene Kompromiß ' zwischen Ortungstransparenz und Fremdspannungsab- ;;, stand zugunsten des letzteren scheint zunächst im Gegensatz zur allgemeinen Entwicklungstendenz auf d;jsem Gebiet zu stehen.

Überraschenderweise hat es sich aber gezeigt, daß das menschliche Ohr auf Geräuschwahrnehmung sehr viel empfindlicher als auf Geräuschortung bzw. Orjv tungstransparenz reagiert.

H So ist beispielsweise bei Vorhandensein zweier ört-

V' lieh getrennter Schallquellen mit frequenzgleichen Signalen unterschiedlicher Intensität schon bei einer audiometrischen Intensitätsdifferenz von nur 6 dB aus-1, schließlich die stärkere Schallquelle wahrnehmbar, wohingegen ein Rauschabstand von 26 dB als störend empfunden wird, also zu gering ist.

' Dies besagt, daß das menschliche Ohr auf eine Redu-

'; zierung der Kanaltrennung, entsprechend einer Einengung der Basisbandbreite, wenig empfindlich reagiert, während eine abrupte Verringerung des Fremdspannungsabstandes als außerordentlich störend empfunden wird.

Vorteilhafterweise besteht die Vorrichtung zur Steuerung der Überspreehdämpfung zwischen den beiden Tonkanälen aus einem zwischen diese zu deren gleichphasiger Verkopplung geschalteten, veränderbaren Widerstand. Bildet man diesen veränderbaren Widerstand gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfin- : dung als einen lichtempfindlichen Widerstand aus, so kann eine selbsttätige Steuerung der Überspreehdämpfung in direkter Abhängigkeit vom HF-trägermodulierten Multiplexsignal dadurch erreicht werden, daß die Steuerung des lichtempfindlichen Widerstandes durch eine von einer von ihrer Größe vom HF-trägermodulierten Multiplexsignalpegel abhängigen Spannung gespeisten Glühlampe erfolgt.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, die Vorrichtung zur Steuerung der Überspreehdämpfung zwischen den beiden Tonkanälen als Filter zur veränderbaren Beschneidung des Frequenzbandes des Hilfssignals auszubilden, das in einen mindestens das Hilfssignal als Teil des Multiplexsignals führenden Zweig des Stereodecoders geschaltet ist Vorteilhafte Ausgestaltungen des Filterr sind in den Ansprüchen 5 und 6 angegeben.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung in Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 einen Ausgang eines Stereodecoders,

Fig.2 den Verlauf des Fremdspannungsabstandes bzw. der Überspreehdämpfung in Abhängigkeit von der Antenneneingangsspannung des Empfängers (halblogarithmische Darstellung, d.h. Ordinate linear, Abszisse logarithmisch),

F i g. 3 eine Variante zu F i g. 1 und

F i g. 4 einen wenigstens das Hilfssignal als Teil des Multiplexsignals führenden Zweig des Stereodecoders.

Hinter dem Decoderausgang 1 in F i g. 1, der je nach Aufbau des Stereodecoders beim Matrix- oder auch Frequenzmultiplex-Decoder eine Matrix, beim Decoder nach dem Schaltverfahren oder auch Zeit.multiplex-Decoder einen im Rhythmus der 38-kHz-Hilfsträgerfrequenz betätigten elektronischen Schalter bzw. bei der Hüllkurvendemodulation einen Zweiweggleichrichter symbolisiert, ist zwischen die beiden niederfrequenten Tonkanäle 3 und 4 ein Photowiderstand 5 und ein dazu in Serie liegender Festwiderstand 6 geschaltet Die Steuerung des Photowiderstandes 5 erfolgt über eine Glühlampe 7, deren Speisespannung einer noch nicht begrenzenden ZF-Stufe des Empfängers, beispielsweise der ersten, deren Ausgangsspannung in direktem Zusammenhang mit der Antenneneingangsspannung steht, über einen zwischengeschalteten Verstärker 8 entnommen wird.

Um eine Fehlsteuerung durch Streulicht im Empfänger (beispielsweise durch die Skalenlampe, Senderkontrolle u. a.) zu vermeiden, ist der Photowiderstand 5 zusammen mit der Glühlampe 7 in einem lichtdichten Gehäuse im Empfänger angeordnet.

Der Verstärker 8 ist so auszulegen, daß der durch die Glühlampe 7 fließende Strom sich umgekehrt proportional zur Antenneneingangsspannung verhält, also bei wachsender Eingangsspannung abnimmt.

Hat die Eingangsspannung den Pegel erreicht, bei dem sich ein Rauschabstand entsprechend des von der Federal Communication Commission (FCC) geforderten Wertes von 30 dB einstellt, so erlischt die Glühlampe 7.

Der Widerstandswert des unbeleuchteten Photowiderstandes 5 und des Festwiderstandes 6 ist dann so hochohmig, daß diese Widerstände die Überspreehdämpfung zwischen den beiden Tonkanälen 3 und 4 nicht mehr wesentlich beeinträchtigen.

Der Festwiderstand 6 soll bei vollbeleuchtetem Photowiderstand 5 eine Mindesttrennung der beiden Tonkanäle gewährleisten.

Die Kurve 10 in F i g. 2 stellt den Pegel des stereophonen Nutzsignals über der Antenneneingangsspannung des Empfängers dar, welchs, von Null ausgehend, bis zum Begrenzungseinsatz 11 durch die Transistoren der letzten ZF-Stufen des Empfängers bei einer Antenneneingangsspannung in der Größenordnung von 1 μν stetig ansteigt, um dann bis zur höchstzulässigen Antenneneingangsspannung des Empfängers mit konstantem Pegel zu verlaufen.

Der Verlauf der dem Nutzsignal aufgeprägten Fremdspannung ist in demselben Diagramm durch die Kurve 12 bzw. 12.1 dargestellt. Sie zeigt, daß infolge des Anstiegs des Nutzsignals auch der Fremdspannungsab-

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stand ansteigt ^{Die den durch die} Zwischenschaltung der Anordnung

Eine Begrenzung des frequenzmodulierten Trägersi- nach F i g. 1 entstandenen Fremdspannungsabstand dar-

gnals verbessert den Fremdspannungsabstand, da der stellende Kurve 15 in F i g. 2 wäre für das Ausfuhrungs-

FM-Träger mit dem Rauschen amplitudenmoduliert ist beispiel nach F i g. 3 durch eine Kurvenschar zu erse -

und der Rauschanteil infolge der Begrenzung in den 5 zen, da eine direkte Abhängigkeit des jeweils e.ngestell-

ZF-Stufen des Empfängers bis auf das Restrauschen der ten Widerstandswertes des Potentiometers und damit

Anordnung abgeschnitten wird. eine selbsttätige Steuerung des Fremdspannungsab-

Die gestrichelt dargestellte Kurve 12.1 zeigt den Standes nicht mehr gegeben ist.

Fremdspannungsverlauf bei monophonem Empfang des Auch hierfür ist das Potentiometer so zu d.mens.on.e-

stereophonen Signals. Hier vergrößert sich der Fremd- io ren, daß beim Einstellen seines vollen Widerstandswer-

spannungsabstand stetig, bis er sich bei wachsender An- tes die Übersprechdämpfung zwischen den be.den n.e-

tenneneingangsspannung asymptotisch seinem Maxi- derfrequenten Tonkanälen nicht mehr wesentlich beein-

malwert nähert. f'"^ ^w'^rd·

Durch die Umschaltung von monophonem auf stereo- In einen wenigstens das Hilfssignal als Teil des Multi-

Dhonen Empfang (Kurve 12) sinkt dann der Fremdspan- 15 plexsignals führenden Zweig 18 (F ι g. 4) eines Decoders,

nungsabstand im Umschaltbereich 13 abrupt ab, verur- beispielsweise in den Decodereingang, ist ein aus einem

sacht u. a. durch Stör- und Rauschanteile oberhalb des Widerstand 19 und einem Kondensator 20 gebildetes

Hörbarkeitsbereiches, die durch die Decodierung in die- RC-Glied geschaltet

sen heruntertransponiert werden. In Serie zum Kondensator 20 liegt in F. g. 4 ein pho-

Der Fremdspannungsabstand steigt dann, wie die 20 toelektrischer Widerstand 21, dessen Steuerung analog Kurve 12 zeigt mit wachsender Antenneneingangs- zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel über spannung infolge von Begrenzungs- und Regelungsef- eine Glühlampe 22 erfolgt. Wie in diesem Ausfunrungsfekten im Empfänger wieder an, bis er bei der höchstzu- beispiel wird auch hier die Speisespannung der Gluhlässigen Antenneneingangsspannung einen Abstand lampe 22 einer noch nicht begrenzenden ZF-Stufe des von etwa 3 dB gegenüber dem Fremdspannungsverlauf 25 Stereo-Empfängers, deren Ausgangsspannung in direkbei monophonem Empfang erreicht. tem Zusammenhang mit der Antenneneingangsspan-Entsprechend zeigt die Kurve 14 in F i g. 2 die hierbei nung des Empfängers steht über einen zwischengeauftretende Übersprechdämpfung zwischen den beiden schalteten Verstärker 23 entnommen, wobei der durch niederfrequenten Tonkanälen. Für kleine Kanäle tritt die Glühlampe fließende Strom in umgekehrt proporbis zum Umschaltbereich 13 ein Dämpfungsminimum 30 tionalem Verhältnis zum HF-Trägerpegel steht, auf im Umschaltbereich 13 steigt die Dämpfung abrupt Die Anordnung ist nun so zu dimensionieren, daß je bis'zu ihrem höchsten Wert an, den sie dann bei wach- nach Wert des Photowiderstandes 21 entsprechend der sender Antenneneingangsspannung beibehält auftreffenden, größeren oder geringeren Lichtintensität

Durch die Zwischenschaltung der Anordnung nach der Glühlampe 22 das Frequenzband des Hilfssignals

F i g 1 zwischen die beiden niederfrequenten Tonkanäle 35 (23 kHz-53 kHz) mehr oder weniger stark beschnitten

3 und 4 in oder hinter dem Decoderausgang 1 ergibt sich und damit auch die Amplitude des Differenzsignals

ein Verlauf der Fremdspannung, wie ihn die Kurve 15 in mehr oder weniger reduziert wird.

F i g 2 darstellt Die sich störend bemerkbar machende, Die entsprechend dem Ausführungsbeispiel in F1 g. 1

sprungartige Verminderung des Fremdspannungsiab- in Fig.2 dargestellten Zusammenhänge zwischen

Standes im Umschaltbereich 13 ist vermieden, indem 40 Fremdspannungsabstand und Übersprechdämpfung in

sich der Fremdspannungsabstand in Form einer mittle- Abhängigkeit des hochfrequenten Trägerpegels (Kurve

ren Ausgleichskurve 15 einem stetigen Übergang des 15,16) gelten für das Ausführungsbeispiel in F1 g. 4 ana-

Nutzsignals auf stereophone Transparenz anpaßt log.

Mit dieser Anordnung ist eine direkte Abhängigkeit Liegt im Verstärker 23 ein direkt proportionales Ver-

des Widerstands wertes und damit der stereophonen Or- 45 halten des abgegebenen Stromes zum HF-Tragerpegel

tungstransparenz bzw. Basis-Bandbreite von der Anten- vor, so ist der Photowiderstand 21 dem RC-Glied (19,

neneingangsspannung, also vom H F-trägermodulie rten 20) in Serie zum Widerstand 19 beigefügt

Multiplexsignalpegel,gegeben. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1

Die Umschaltung kann bei beliebigen Nutzsignalpe- bzw. 3 kann auch hier die selbsttätige Steuerung der

geln vorgenommen werden bzw. kann beim Signalpegel 50 Übersprechdämpfung durch eine manuelle Steuerung

»Null« in Form eines stetigen Übergangs von mono- ersetzt werden, indem anstelle des Photowiderstandes

phonem auf stereophonen Betrieb erfolgen. 2i dem RC-GWed (19, 20) ein Potentiometer beigefügt

Die hierbei auftretende Übersprechdämpfung zeigt ist

die Kurve 16. Man erkennt, daß ein Dämpfungsmini-

mum nur für sehr kleine Werte der Antenneneingangs- 55 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen spannung auftritt Bei wachsender Antenneneingangsspannung erfolgt ein stetiger Dämpfungsanstieg über
den Umschaltbereich 13 hinaus bis zur asymptotischen
Annäherung an das Dämpfungsmaximum.

In Fig.3 ist anstelle des Photowiderstandes 5 in 60
F i g. 1 ein Potentiometer 16 vorgesehen. Die zur Steuerung des Photowiderstandes 5 erforderlichen Schaltungselemente, nämlich die Glühlampe 7 und der Verstärker 8, entfallen damit Das Potentiometer 16 wird
bei gegebenem stereophonem Sender manuell so lange 65
eingestellt, bis ein subjektiv günstiger Kompromiß von
Basis-Bandbreite bzw. Übersprechdämpfung und Störgeräuschen bzw. Fremdspannungsabstand auftritt

Claims

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reodecodern versehen, die eine Umschaltung von mo-

Patentansprüche- nophonem auf sterophonen Empfang vornehmen. Da

bei stereophoner Übertragung kleiner HF-trägermodu-

1 Schaltungsanordnung zur Verringerung des lierter MuMplexsignalpegel infolge des üblichen Rau-Rauschens Lq einem Stereo-Rundfunkempfänger mit s schens, Seitenbandverzerrungen oder allgemein HF-einem Stereodecoder zur Rückgewinnung der Ton- Störungen em befriedigender stereophoner Empfang frequenzsignale für den linken und rechten Kanal nicht mehr möglich ist, ist man dazu übergegangen den aus einem nach dem FCC-Verfahren aufbereiteten Fremdspannungsabstand durch eine monopnone Wie- und mittels eines frequenzmodulierten Trägers dergabe dieser Signale zu verbessern, übertragenen Multiplexsignal mit drei Komponen- io Eine entsprechende Umschaltung im Stereodecoder ten, nämlich dem Summensignal der Tonfrequenz«- erfolgt im allgemeinen selbsttätig beim Auftreten des gnale dem Hilfssignal aus dem auf einen unterdrück- Pilottones und eines bestimmten Pegels des wiederzuten Hilfsträger amplitudenmodulierten Differenzsi- gebenden Signals (z. B. DE-AS10 92514).

gnal der Tonfrequenzsignale und dem Pilotton für Sie wird beispielsweise durch die Steuerung eines Redie Regenerierung des unterdrückten Hilfsträgers, 15 lais mit dem Pilotton oder durch einen durch die Richtdadurch gekennzeichnet, daß eine Vor- spannung der Frequenzverdopplerstufe geschalteten richtung zur kontinuierlichen Steuerung der Über- Transistor der Hilfsträgerendstufe im Stereodecoder sprechdämpfung zwischen den beiden Tonkanälen vorgenommen(DE-PSl2 86 116). in Abhängigkeit vom Pegel des HF-Trägers vorge- Um bei Signalamplituden in Höhe dieser Schaltsehen ist ²⁰ schwelle eine fortwährende unregelmäßige Umschal-

2 Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- tung, die sich als Rumpelgeräusch in den Lautsprechern durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur störend bemerkbar macht, zu vermeiden, strebt man Steuerung der Übersprechdämpfung aus einem zwi- darüber hinaus eine sprungartige Schaltfunktion an. sehen die beiden Tonkanäle zu deren gleichphasiger Diese wird beispielsweise durch die Benutzung eines Verkopplung geschalteten, veränderbaren elektri- 25 gemeinsamen Ausgangs zweier symmetrischer Spanschen Widerstand besteht nungsverdoppleranordnungen zum Schalten der Strom-

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, da- Versorgung der Hilfsträgerendstufe im Stereodecoder durch gekennzeichnet, daß der veränderbare elektri- erreicht

sehe Widerstand aus einem photoelektrischen Wi- Man verwendet auch eine Schaltung nach Art eines

derstand besteht, dessen Steuerung durch eine Glüh- 30 Schmitt-Triggers, dessen Eingangsstufe durch eine

lampe erfolgt, deren Betriebsspannung vom Pegel zweite ergänzt ist, wobei der einen Eingangsstufe die im

des HF-Trägers abhängt Stereodecoder erzeugte Spannung und der anderen die

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- in ihrer Größe vom HF-Pegel abhängige Spannung zudurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur geführt wird.

Steuerung der Übersprechdämpfung aus einem FiI- 35 Es ist auch bereits ein Stereo-Tuner vorgeschlagen ter zur veränderbaren Beschneidung des Frequenz- worden, der ein Geräuschfilter enthält, das aus einem bandes des Hlilfssignals besteht, das in einen das zwischen den beiden Tonleitungen schaltbaren Serien-HiIfssignal führenden Zweig des Stereodecoders ge- ÄC-Glied besteht (Funkschau 1966, Heft 15, Seiten schaltet ist 485-486). Hierdurch wird für hohe Modulationsfre-

5 Schalitun gsanordnung nach Anspruch 4, da- 40 quenzen die Kanaltrennung verringert was zur Rauschdurch gekennzeichnet daß das Filter zur veränder- minderung bei gleichzeitig verringerter Basisbreite baren Beschneidung des Frequenzbandes des Hilfs- führt. Nachteilig ist jedoch, daß dieses Geräuschfilter signals aus einem ÄC-Glied mit veränderlicher Zeit- bei verrauschtem Stereoempfang eingeschaltet werden konstante besteht muß und daß es nur bei hohen Frequenzen wirksam