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Schaltungsanordnung zur ITnterdrückung von Störsignalen Die Erfindung
betrifft eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Störsignalen in einem Gerät
zum Empfang von stereophonen Sendungen nach der FCC-Norm.
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Tn derartigen Geräten machen sich Zwitschergeräusche, sog. Birdy-Störungen,
besonders unangenehm bemerkbar. Sie werden durch Frequenzeinstreuung der Seitenbänder
stark einfallender, ein bis zwei Kanäle nebeneinander liegender Sender hervorgerufen,
welche bei unzureichender 7F-Selektion im Radiodetektor des Empfangsgerates in Frequenzen
um und über 53 kHz transponiert werden. Durch Jnterferenzbildung mit den Oberwellen
des stereophonen Hilfsträgers bei der Demodulation entstehen dann im Decoder diese
Störfrequenzen insbesondere im Tonfrequenzbereich. Diese Birdy-Störungen sind sehr
schwer zu beseitigen. Man kann dies zum einen durch eine sehr aufwendige Auslegung
der ZF-Filter (ZF-Filter mit acht Kreisen und mehr) erreichen. Zum anderen ist es
bekannt, zur Vermeidung dieser Störungen einen Tiefpaß zwischen fladiodetektorausgang
und Decodereingang zu schalten, der durch m-Transformation einen sehr steilen Verlauf
oberhalb des stereophonen Bandbreitenbereiches (5) kHz)
und eine
Polstelle bei der besonders kritischen Frequenz der zweiten Harmonischen des stereophonen
HiEfstrEgers aufweisen muß (ein auf diese Frequenz abgestimmter Resonanzkreis beseitigt
nur die durch die zweite Harmonie hervorgerufene Interferenz und ist nicht ausreichend!.
Derartig aufwendige Schaltungsmaßnahmen sind darauf zurückzuführen, daß einmal wegen
der geforderten Phasenlinearitit die ZF-Durchlaßkurve des .mpfangers der Gauß'schen
Verteilungskurve folgen, diese andererseits einen möglichst steilen Flankenverlauf
wegen der erforderlichen Trennschrfe aufweisen soll und solche Erfordernisse nur
durch eine ausgeprägte hohe ZF-Selektion zu befriedigen sind, so daß in Verbindung
mit der geforderten Durchlaßkurve also ein sehr aufwendiger ZF-Verstarker notwendig
wird.
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Es ist nun andererseits bekannt, Schaltungsmaßnahmen im Decoder zu
treffen gegen Störungen solcher Art, daß sich aus den verschiedenen Frequenzanteilen
und deren Oberwellen des Multiplexsignals im Decoder Interferenzfrequenzen bilden,
die zum Nutzsignal keinen harmonischen Zusammenhang haben. Sie liegen im Tonfrequenzbereich
und sind durch die normalerweise in den NF-Kanälen angeordneten Deemphasisglieder
praktisch nicht beeinflußbar.
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Man ist dazu übergegangen, zur Beseitigung dieser letztgenannten Störungen
eine hochfrequente Deemphasis einzuführen. Die Interferenz- und Intermodulationseffekte
von Oberwellen aus dem Tonspektrum mit der Pilot- und der Trgerfrequenz werden weitgehend
vermieden durch einen Tiefpaß im Summenkanal und einem Einzelkreis entsorechender
Bandbreite im Hilfskanal, der das aus dem einen Träger aufmodulierten Differenzsignal
gebildete
Hilfssignal führt.
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Damit sind nun aber neben den letztgenannten Störungen aus Interferenz
und Intermodulationseffekten von Oberwellen aus dem Tonspektrum mit der Pilotton-
und der Hilfsträgerfrequenz auch die durch Interferenzbildung von Frequenzeinstreuungen
der Seitenbrnder von Nachbarsendern mit den Oberwellen der Hilfsträgerfrequenz gebildeten
Störungen -die Birdy-Störungenunterdrückt. Eine derartige Schaltungsmaßnahme ist
bislang ausschließlich einem nach dem Frequenzmultiplex-Verfahren arbeitenden Decoder
vorbehalten, da nur bei diesem Verfahren eine Trennung des Summen- und Hilfskanals
vorgenommen wird. Das Verfahren erfordert infolge dieser Trennung einen wesentlich
größeren Schaltungsaufwand als die beiden anderen, also das Zeitmultiplex-Verfahren
bzw. das Verfahren nach der Zweiweggleichrichtung. Die Laufzeiten für die beiden
Kanäle müssen auch nach der Trennung übereinstimmen, was sehr hohen Anforderungen
besonders an die Selektionsmittel entspricht. Der Vorteil dieses Verfahrens gegenüber
den beiden anderen liegt darin, daß Summen- und Hilfskanal völlig getrennt behandelt
werden können, vor allem hinsichtlich Phasen- und Amplitudenkorrekturen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, insbesondere Birdy-Störungen
im Empfänger mit möglichst geringem Schaltungsaufwand zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird gemäß einer ersten Variante der Erfindung dadurch
gelöst, daß in einem nach dem Verfahren der Zweiweggleichrichtung arbeitenden Decoder
der das Multiplexsignal zur Addition mit dem regenerierten Hilfsträger führende
Signalweg
in zwei S@gnal-Teilwege aufgeteilt und ein auf Hilfsträgerfrequenz
abgestinmiter Resonanzkreis in den einen und ein Tiefpaßglied mit den Tonfrequenzbereich
umfassendem Durchlaß bereich in den anderen Teilweg eingebracht ist.
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Gemaß einer zweiten Variante der Erfindung ist zur Lösung der gestellten
Aufgabe in einem nach der Zeitmultiplex-@erfahren arbeitenden Decoder der das pilottonfreie
Multiplexsignal fUhrende Signalweg in zwei Signal-Teilwege aufteilt und ein auf
Hilfsträgerfrequenz abgestimmter Resonanzkreis in den einen und ein Tiefpaßglied
mit dem Tonfrequenzbereich umfassendem Durchlaßbereich in den anderen Teilweg eingebracht.
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Durch eine derartige Schaltungsmaßnahme ist es möglich, die Amplituden
der zu den Störungen fUhrenden Frequenzen bereits vor der Demodulation beträchtlich
abzusenken.
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Es ist vorteilhaft, den auf Hilfsträgerfrequenz abgestimmten Resonanzkreis
im einen Teilweg mit einer die vom Sender vorgegebene Preemphasis ausgleichenden
Bandbreite z@ versehen.
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Des weiteren ist es von Vorteil, das Tief@aßglied im anderen @@ilweg
sso auszubilden, daß sein Dämpfungsverlauf di@ vom Sender vorgegebene Preemphasis
des Multiplexsignales ausgleicht.
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Da mit der vorgeschlagenen Schaltungsmaßnahme keine Kanaltrennung,sondern
lediglich eine jeweils unterschiedliche Frequenzabsenkung in den jeweils das gleiche
Signal führenden Teilwegen vorgenommen wird, entfallen hier auch die im Decoder
nach dem Frequenzmultiplex-Verf"3hrcn hinsichtlich der Selektion gestellten Anforderungen.
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Die unterschiedlich beschnittenen Signalanteile werden dann additiv
wieder zu einem zu demodulierenden Signal zusammengefügt.
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Die Erfindung ist an Hand von Ausführungsbeispielen dargestellt und
wird im folgenden naher beschrieben; es zeigen Fig. 1 einen Decoder nach dem Verfahren
der Zweiweggleichrichtung in Blockschaltung, Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1, Fig.
3 einen Decoder nach dem Zeitmultiplex-Verfahren in Blockschaltung und Fig. 4 das
elektrische Schaltbild des das Multiplexsignal führenden Signalswegs in einem Decoder
nach dem Verfahren der Zweiweggleichrichtung.
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Das Multiplexsignal einer stereonhonen Sendung, welches nach der FCC-N@rm
aus dem Summensignal (o bis 15 kHz), dem aus dem einen unterdrückten Hilfsträger
amplitudenmodlllierten Differenzsignal gebildeten Hilfssignal (23 bis 55 kHz) und
dem Pilotton (19 kHz) besteht, gelangt vom Radiodetektor 1 des Empfangsgerätes in
Fig. 1 über Weg 2 zum Decoder. Dort wird der Pilotton durch ein 19 kHz-Filter 3
vom auf Weg 4 weitergeleiteten Signal abgetrennt und einer Frequenzverdopplerstufe
5 zugeführt, in welcher der 38 kHz - Jfilfsträger regeneriert wird. Zur Ausfilterung
der Oberwellen wird das Hilfstragersignal über einen 38 kfjz-Resonanzkreis 6 geleitet.
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Durch die Modulation des Hilfsträgers mit dem auf Weg 4 zugel@iteten,
pilotoonfreien Multiplexsignal entsteht auf Weg 7 ein hilfstrügerfrequentes Signal
mit zwei Hüllkurven, die Jewells den rechten oder linken Kanal enthalten und gegeneinander
zum 1800 phasenverschoben sind. Die Demodilation erfolgt
über zwei
gegensinnig gepolte Dioden 8 und 9.
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In Figur 2 ist der Signalweg 4 des in Figur 1 gezeigten Decoders erfindungsgemäß
in zwei jeweil3 das pilottonfreie Multiplexsignal führende Signalwege 4,1 bzw. 4.2
gespalten, in welche jeweils ein Deemphasisglied 10 für das S@mmen- bzw. ein Deemphasisglied
11 für das Diiferenzsignal geschaltet sind.
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Nach Zusammenführen dieser beiden Signalwege steht am Signalweg 12
ein pilottonfreies Signal ohne die vorbeschri@benen Störeffekte, weiches dann mit
den Hilfsträger moduliert i.nd auf Weg 7 den Dioden 8 und 9 zur Demodulation zugeführt
wird.
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Im Decoder nach dem Zeitm@ plex-@erfahren in Figur 3 wird der Pilotton
durch ein 19 @ @Filter 15 am @ngang aus dem Multiplexsignal abgenomme@ und in @@ner
Frequenzvardopple@ stufe 16 auf Hilfstragerfrequenz (38 ku@) umgesetzt. Über einen
38 @Hz-Resonanzkrei@ @@r Ausf@lterung der Oberwellen gelangt dieser 38 kHz-Hilfsträger
auf einen elektronischen Schalter 18. Dieser Schalter 18 wird im Rhythmus der Hilfsträgerfrequenz
betätigt und schaltet das pilottonfreie Multiplexsignal, das über ein. 19 kHz-Sperrfilter
19 auf Weg 20 lr bekannter Anordnung (strichllert dargestellt) geführt wird, abwechselnd
auf den linken (21) und den rechten (22) Kanal des NF-@erstärkers. Zur @erhinderung
der beschriebenen Störungen ist der Sisgnalweg 20 in Figur 3 erfinu@@ngsgemäß a@fgespalten
in zwei das pilottonfreie Multiplexsignal führende Signalwege 20.1 und 20.2, in
welche jeweils ein Deemphasenglied 23 für das Summen- bzw. ein Deemphasenglied 24
für das Differenzsignal geschaltet ist. Mit dieser schaltungstechnischen Maßnahme
wird das Signal dann störungsfrel abwechseind auf
den linken (21)
und den rechten (22) Kanal geschaltet. In der erfindungsgemißen Anordnung nach Figur
4 wird das am Eingang des Decoders stehende Multiplexsignal über einen Transistor
26 in zwei Stromwege 27.1 und 27.2 geleitet. Für das über Strom weg 27.1 geleitete
Multiplexsignal arbeitet der Transistor 26 in Emitterschaltung mit einem Parallelresonanzkreis
28 und einem Widerstand 29, für das über Stromweg 27.2. geleitete in Kollektorschaltung
mit einem Emitterwiderstand 50 als Außenwiderstand. Der Parallelresonanzkrels 28
besteht aus einer Kapazitt 28.1 und einer Induktivität 28.2. und ist auf 19 kHz
abgeglichen. Der Pilotton wird dem Widerstandsverhiltnis des Kreises und des Widerstands
29 entsprechend angehoben und über eine Induktivität 31 aus dem Stromweg 27.1 ausgekoppelt
und entsprechend der Figur l der nicht näher dargestellten Frequenzverdopplerstufe
5 zugeführt. über einen Koppelkondensator 32 gelangt ein Teil des nun pilottonfreien
Multiplexsignals auf Weg 27.1 weiter an ei RC-Tiefpaßglied 33, bestehend aus einem
Widerstand 33.1 und einem Kondensator 35.2. Das Tiefpaßglied 33 lWßt nur die Frequenzen
des Summensisgnals passieren, die restlichen Frequenzanteile des Signals werden
gesperrt. Gleichzeitig wird durch eine entsprechende Dimensionierung des Tiefpaßgliedes
die Deemphasis des Summensignals dargestellt. Der am Emitter des Transistors 26
etehende Teil des Multiplexsignals gelangt auf Stromweg 27.2. über den Koppelkondensator
34 direkt an die Basis eines zweiten Transistors 35. Der Arbeitspunkt des Transistors
35 ist festgelegt durch den Basisspannungsteiler bildende Widerstände 36 und 37,
einen Emitterwiderstand 58 und einen Widerstand 39.1 als Teil eines an den Kollektor
geschalteten, auf Trägerfrequenz abgestimmten Bandpasses 59. Der Bandpaß 39 besteht
neben dem Widerstand
59.]. aus einer Induktivität 39.2 und einer
Kapazitt 39.3. Er hat eine Bandbreite von 6,4 kHz bzw. 4,2 kHz entsnrechend einer
Deemphasls von 50 µs bzw. 75 µs, welche die Seitenbandsignale des Hilfssignals entsprechend
bedämpft, die anderen Frequenzanteilse des Multiplexsignals hingegen sperrt. über
eine Induktivität 40 wird das Hilfssignal nach Stromweg 27.1 ausgekoppelt und dem
ebenfalls mit der Deemphasis versehenen Summensignal überlagert. Dieses Signal wird
dann dem in der Frequenzverdopplerstufe 5 regenerierten Hilfsträgersignal in zwei
ilüllkurven aufmoduliert; eine Demodulation über die Dioden 8 und 9, wie in Figur
1 beschrieben.