DE2139602B2

DE2139602B2 - Schaltungsanordnung zur regenerierung eines stereo-multiplex-signals

Info

Publication number: DE2139602B2
Application number: DE19712139602
Authority: DE
Inventors: Heinz Hubert Lankisch Gerhard 1000 Berlin Meurer
Original assignee: Loewe Opta GmbH
Current assignee: Loewe Opta GmbH
Priority date: 1971-08-03
Filing date: 1971-08-03
Publication date: 1973-08-02
Also published as: DE2139602C3; CH543198A; GB1392117A; DE2139602A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Rundfunkempfänger mit monauraler Wiedergabe zur Regenerierung eines hinter dem Deemphasis-Glied, vorzugsweise an der Tonband-Aufnahmebuchse, abgegriffenen, verzerrten Stereo-Multiplex-Signals, das einen derart niedrigen Pegel und/oder eine so große Phasendrehung aufweist, daß es für eine Dekodierung ungeeignet ist.

Bei dem üblichen Sendeverfahren zur Übertragung stereophonischer Informationen wird eine mit einem aus einem Signalgemisch aus einem Summensignal, zwei oder mehreren NF-Signalen, Seitenbändern von den mit Differenzsignalen zu den NF-signalamplitudenmodulierten und unterdrückten Hilfsträgern und einem Pilot-Signal halber Frequenz eines der Hilfsträgerseitenbander bestehenden Stereo-Multiplex-Signal modulierte Hochfrequenz ausgestrahlt. Die stereophonische Information kann aus zwei getrennten Kanälen für Links- und Rechts-Information oder mehreren solchen Kanalpaaren, beispielsweise bei den als Quadrophonie bezeichneten Systemen, stammen. Bei zwei Kanälen mit Links- und Rechtsinformation enthält ein solches Multiplex-Signal das Summensignal L + R, die beiden Seitenbänder des mit dem Differenzsignal L-R amplitudenmodulierten und dann unterdrückten Hilfsträgers von 38 kHz und ein Pilot-Signal mit 19kHz. Bei einer zu übertragenden höchsten NF-Frequenz von 15 kHz reicht das

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Multiplex-Signal mit dem oberen Hilfsträger-Seiten- im Bereich der hohen Frequenzen wieder her.

band somit bis zu einer Frequenz von 53 kHz. 2. Ein oder mehrere Tiefpässe unterdrücken Fre-

Geräte für Empfang und Wiedergabe solcher Ste- quenzen oberhalb der höchsten Nutzfrequenz

reo-Multiplex-Sendungen führen bekanntermaßen des zu regenerierenden Multiplex-Signals, vor-

das hinter ihrem Demodulator vorhandene, Ursprung- 5 zugsweise oberhalb des oberen Hilfsträgerban-

liche Multiplex-Signal ohne Deemphasis, d.h. ohne des.

Höhenabschwächung, bis zur oberen Grenzfrequenz 3. Ein oder mehrere Phasenschieber kompensieren

zwecks Wiedergewinnung der NF-Signale einem De- die Phasendrehung zwischen dem Suimnensignal

coder zu. In den NF-Kanälen wird dann jeweils ge- und den Hilfsträgerseitenbändern.

trennt die Deemphasis vorgenommen. "> 4. Ein frequenzabhängiges Glied beseitigt restliche

Es ist bekannt, bei Stereo-Empfängern die Deco- Amplitudenunterschiede zwischen den Fre-

der-Schaltungseinheit steckbar auszuführen und quenzen des Summensignals und denen der

diese, falls zunächst nicht benötigt, zwecks Verbilli- Hilfsträgerseitenbänder.

gung des Gerätes wegzulassen. Damit mußte jedoch Die Funktion der erfindungsgemäßen Schaltungsbereits ein zusätzlicher, unerwünschter Aufwand für ¹S anordnung wird nachstehend an Hand von Ausfüheine spätere Stereowiedergabe vom Demodulator ab, rungsbeispi'elen entsprechend den Zeichnungen beinsbesondere durch den zweikanaligen NF-Teil, getä- schrieben. Es zeigt
tigt werden. Fig. 1 in einem Übcrsichtsschaltbild die Schal-

Obwohl also wünschenswert, war es bei Rundfunk- tungsglieder der erfindungsgemäßen Schaltungsangeräten noch einfacherer Bauart, d. h. solchen für ^2O crdnung und ihre Zusammenfassung in einer besonmop.aurale Wiedergabe, bisher nicht möglich, hinter deren Baueinheit.

dem Demodulator ein zur Dekodierung geeignetes Fig. 2 ein übersichtssch iltbild der erfindungsge-

Multiplex-Signal zu entnehmen und damit in einem mäßen Schaltungsanordnung zusammen mit einem

nachträglich anzuschaffenden Zusatzgerät eine voll- Decoder, einer Stereoanzeige und einem Zweikanal-

wertige Stereo-Wiedergabe, beispielsweise mit Kopf- *5 NF Verstärker als Zusatzgerät,

hörern, zu erhalten. Bisher wurde dies durch die bei Mit dem Monoempfänger 7 in dem Übersichts-

Monogeräten hinter dem Demodulator vorgesehene schaltbild gemäß F i g. 1 können in bekannter Art

Deemphasis unmöglich gemacht, die das Multiplex- monaurale und auch mit einem Stereo-Multiplex-Si-

Signal, insbesondere die höheren bis 53 kHz reichen- gnal frequenzmodulierte Rundfunksender, allerdings

den Frequenzen, sehr stark abgeschwächt. Nach dem 3° diese nur mit monauraler Wiedergabe, empfangen

bisherigen Stand der Technik wurde dieses bei werden. Bei Stereo wird hinter dem Demodulator 8

monauralen Geräten, beispielsweise am Tonband- das frei gewordene Summensignal über einen einka-

aufnahme-Ausgang, abnehmbare Rest-Multiplex- naligen NF-Verstärker 9 verarbeitet. Die zwischenge-

Signal für nicht geeignet zur Dekodierung gehalten. schaltete Deemphasis 10,11, in Europa üblicherweise

Es sind allei dings Stereosynthese Vorrichtungen 35 mit einer Zeitkonstanten von 50 Mikrosekunden, bekanntgeworden, welche im wesentlichen geeignet schwächt die bei Monowiedergabe nicht benötigten sind, monophonische Signale derart umzuwandeln, höheren Frequenzen bis zu 53 kHz sehr stark ab; daß sie in eine geeignete Einrichtung zur Verwendung gleichzeitig entstehen unterschiedliche Phasendreim Stereophonischen Zustand übertragen werden Rungen der verschiedenen Frequenzbereiche des können (Offenlegungsschrift 1 917 895). Dabei wird 4° Multiplex-Signals. Somit steht an der im Empfänger durch eine erzwungene Hochfrequenzphasenve¹·- vorhandenen normalen Tonband-Aufnahmebuchse Schiebung ein pseudostereophonisches Signal erzeugt, 13 nur ein über den Zusatzwiderstand 12 stark gewas mittels getrennter Übertrager reproduziert wer- schwächtes und zur Dekcdierung ungeeignetes Restden kann. Dieser pseudostereophonische Effekt ist Stereo-Multiplex-Signal zur Verfügung. Es besteht unabhängig davon, ob eine tatsächliche Stereo-Sen- 45 also die Aufgabe, für diese Geräte, insbesondere auch dung d.h. Stereo-Multiplex-Signal, empfangen wer- solche in tragbarer Ausführung, ein einfaches Zusatzden. Eine echte Stereophoniesendung kann somit gerät zu entwickeln und herzustellen, mit dem, beidurch diese Schaltung nicht wiedergegeben werden. spielsweise unter Anschluß eines Stereo-Kopfhörers,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eine einwandfreie Stereowiedergabe möglich ist. Ge-Schaltungsanordnung, die zu einem Zusatzgerät zu- 5° maß der Erfindung wird hierzu eine in einer besondesammenfaßbar ist, zu entwickeln, die an jedes Rund- ren Baueinheit 14 zusammengefaßte Schaltungsanfunkempfangsgerät mit monauraler Wiedergabe an- Ordnung mit den Schaltungsgliedern 1 bis 6 benutzt, schließbar ist, und die hinter dem Deemphasisg'.ieci Diese Schaltungsglieder, je mit unterschiedlicher, beanliegendcn und abgegriffenen Stereo-Multiplex-Si- kannter Funktion bewirken, wie nachstehend begnale beim Empfang einer Stereo-Sendung so zu re- 55 schrieben, eine vollständige Regenerierung des an generieren, daß das regenerierte Stereo-Multiplex-Si- Buchse 13 entnommenen bisher zur Dekodierung als gnal mit dem empfangenen Stereo-Signal überein- ungeeignet angesehenen Multiplex-Signals,
stimmt und über einen Stereo-Decoder einer Das 'u regenerierende Signal wird gemäß Fig. 1 Wiedergabeeinrichtung, z. B. einem Kopfhörer oder von der genannten Buchse 13 über eine Leitung 15 einem Lautsprecherpaar, zur echten Stereo-Wieder- So dem Verstärker 1 zugeführt. Dieser Verstärker erhöht gäbe zugeführt werden kann. Diese Aufgabe wird er- den für die Tonbandaufnahmen mittels des Vorwiderfindungsgemäß in einer Schaltungsanordnung durch Standes 12 um einen Faktor von bis zu IUC herabgedie Kombination folgender an sich bekannter Merk- setzten Pegel wieder auf den vor diesem Widerstand male gelöst: 12 vorhandenen Wert.

1. Eine Verstärkerschaltung mit einem gegensinnig 65 Der Verstärker 2 in Fig. 1 hebt mittels eines ge-

zu dem di>s zu regenerierenden Stereo-Multi- gensinnigen Frequenzganges den durch die Deem-

plex-Signals verlaufenden Frequenzgang stellt phasis bewirkten Abfall des Multiplex-Signals nach

den ursprünglichen Frequenzgang insbesondere den hohen Frequenzen hin wieder auf und stellt so

dessen ursprünglichen Frequenzgang wieder her. Durch entsprechende Bemessung dieses Verstärkers muß dabei beachtet werden, daß bei der oberen Grenzfrequenz des Multiplex-Signals von 53 kHz der Verstärker nicht übersteuert wird.

Hinter dem Verstärker 2 auftretende störende Frequenzen oberhalb des Nutzbereiches bis zu 53 kHz werden durch einen oder mehrere Tiefpässe in dem Schaltungsglied 3 beseitigt oder bis auf einen zulässigen Restwert abgesenkt.

Nach Wiederherstellung des ursprünglichen Frequenzganges des Multiplex-Signals, wie oben beschrieben, können noch störende Phasenabweichungen zwischen dem Summensignal und dem mittels der Seitenbänder des Hilfsträger übertragenen Differenzsignal bestehen. Selbst wenn diese Phasenabweichungen nur wenige Grad betragen, bewirken sie bekanntlich bei der Wiedergewinnung von Rechts- und Links-Signal ein deutlich merkbares und daher untragbares Übersprechen zwischen den beiden Kanälen. Die Beseitigung solcher Phasenabweichungen ist daher entscheidend für eine zufriedenstellende Stereo-Wiedergabe. In dem Schaltungsglied 4 ist ein Phasenausgleich beispielsweise durch eine Reihenschaltung von Kondensator und Wiederstand vorgesehen. Die Einstellung auf kleinsten Phasenunterschied soll unter Messung des Übersprechens und Regelung im Phasenausgleichglied, beispielsweise durch Regelung eines Widerstandes, erfolgen. In einer praktischen Ausführung des Schaltungsgliedes 4 konnten die restlichen Phasenabweichungen innerhalb des Multiplex-Signals auf einen zulässigen Wert von ± 1,5° eingestellt werden.

In einem weiteren Verstärker 5 wird der von den Tiefpässen 3 und den phasenabhängigen Gliedern 4 bewirkte Pegelverlust des Multiplex-Signals ausgeglichen und der Pegel darüber hinaus erhöht.

Ein beispielsweise als RC-GIied in Parallelschaltung ausgeführter Hochpaß 6 beseitigt restliche im Multiplex-Signal vorhandene Amplitudenunterschiede zwischen den Frequenzbereichen des Summensignals und der Hilfsträger-Seitenbänder.

Das Zusammenwirken der vorstehend beschriebenen Schaltungsglieder gemäß der Erfindung gewährleistet überraschenderweise eine nach dem bisherigen Stand der Technik nicht für möglich gehaltene Regenerierung eines zur einwandfreien Dekodierung nicht geeigneten Stereo-Multiplex-Signals.

Um den Aufwand für die Schaltungsanordnung ge

mäß der Erfindung so niedrig wie möglich zu halten, werden die verschiedenen gemäß Fig. 1 benötigten mit 1, 2 und 5 bezeichneten Verstärker einzeln oder zusammen mit den anderen Schaltungsgliedern

zweckmäßig als integrierte, monolithische Halbleiterschaltung ausgeführt.

Die als Baueinheit 14 entsprechend Fig. 1 ausgeführte Schaltungsanordnung besitzt zusätzlich einen Ausgang 21 zum Anschluß eines Stereodecoders übli eher Bauart und einen Anschluß 22 für die Stromver sorgung der Schaltungsglieder.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den Schaltungsgliedern 1 bis 6 mit einem Decoder 23 beliebiger Bauart

und einem zweikanaligen NF-Verstärker 24 sowie einem Anschluß für einen Stereo-Kopfhörer zu einem in sich abgeschlossenen Zusatzgerät 26 vereinigt. Der Zweikanal-NF-Verstärker 24 enthält zusätzlich je einen Leistungsverstärkeranteil und nötigenfalls je ei- nen Impedanzwandler, um direkt einen an die Buchse

25 angeschlossenen Stereo-Kopfhörer zu speisen. Wie in Fig. 2 dargestellt, kann über die weitere

Buchse 27 unter Vorschaltung entsprechender Anpassungswiderstände auch eine Stereo-Tonbandauf-

^a5 nähme durchgeführt werden.

Die Stromversorgung des Zusatzgerätes 26 nach Fig. 2 *ann sowohl über eine Trockenbatterie, einen Akkumulator mit Lademöglichkeit oder auch über ein Netzanschlußgerät 30 aus dem Lichtnetz erfolgen.

Zweckmäßigerweise wird in dem Zusatzgerät 26 ein entsprechender Raum zur Unterbringung dieser Batterien oder des Neztteils vorgesehen. Weiterhin ist es auch möglich, die Stromversorgung des Zusatzgerätes

26 über eine besondere Leitung der Batterie oder dem Netzteil des vorhandenen Empfängers zu entnehmen.

Bei getrennten Stromquellen im Zusatzgerät ist in bekannter Weise ein Einschalter 32 vorgesehen, der mit dem NF-Pegelregler für die beiden Kanäle kombiniert sein kann.

4» Das Zusatzgerät 26 erhält zweckmäßigerweise eine Anzeige, die vom Decoder bei einer Stereosendung über das Pilotsignal ausgelöst wird. Diese Stereoanzeige 28 kann eine Anzeigelampe oder eine Leuchtdiode sein. Bei batteriebetriebenen Zusatzgeräten 26 ist wegen des hohen Stromverbrauchs dieser Anzeigemittel eine Unterbrechertaste 29 vorzusehen. Die Abschaltung des Anzeigemittels kann auch automatisch mittels einer zusätzlichen Kippstufe mit vorgegebener Haltezeit erfolgen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen Rundfunkempfänger mit monauraler Wiedergabe zur Regenerierung eines hinter dem Deemphasisglied, vorzugsweise an der Tonband-Aufnahmebuchse, abgegriffenen, verzerrten Stereo-Multiplex-Signals, das einen derart niedrigen Pegel und/oder eine so große Phasendrehung aufweist, daß es für eine Dekodierung ungeeignet ist, gekennzeichnetdurch die Kombination folgender an sich bekannter Merkmale:

1. Eine Verstärkerschaltung mit einem gegensinnig zu dem des zu regenerierenden Stereo-Multiplex-Signals verlaufenden Frequenzgang stellt den ursprünglichen Frequenzgang insbesondere im Bereich der hoher Frequenzen wieder her.

2. Ein ouer mehrere Tiefpässe unterdrücken Frequenzen oberhalb der höchsten Nutzfrequenz des zu regenerierenden Multiplex-Signals, vorzugsweise oberhalb des oberen Hilfsträgerbandes.

3. Ein oder me'nrere Phasenschieber kompensieren die Phasendrehung zwischen dem Summensignal und den Hilfsträgerseitenbändern.

4. Ein frequenzabhängiges Glied beseitigt restliche A -nplitudenunterschiede zwischen den Frequenzen des Summensignals und denen der Hilfsträgerseitenbander.

2 Schaltungsanordnung zu·" Regenerierung eines Stereo-Multiplex-Signals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das regenerierte Multiplex-Signal in einem Verstärker derart verstärkt wird, daß es zur Dekodierung in Decodern üblicher Bauart geeignet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsglieder als gemeinsame Baueinheit mit Anschlüssen iür Zuführung des aufzubereitenden und Abnahme des aufzubereitenden Multiplex-Signals sowie mit solchen für die Stromversorg ing ausgeführt sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsglieder Sowie eine übliche Schaltungsanordnung zur Dekodierung des regenerierten Multiplex-Signals und die zum Betrieb eines Stereo-Kopfhörers erforderlichen NF-Leistungsverstärker und/oder Impedanzwandler, zusammen mit den Anschlüssen für die Zuführung des zu regenerierenden Multiplex-Signals, den Anschlüssen für den oder die Kopfhörer und denen für die Stromversorgung als Zusatzgerät ausgeführt sind, das vorzugsweise bei Anschluß an ein monaurales Rundfunk-Empfangsgerät die stereophone Wiedergabe von Stereo-FM-Rundfunksendungen gestattet.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der Baueinheit oder des Zusatzgerätes über eine zusätzliche Verbindung aus dem Rundfunkempfangsgerät, das das zu regenerierende Multiplex-Signal liefert, entnommen wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit oder das Zusatzgerät zur eigenen Stromversorgung eine Primär-Batterie oder einen Akkumula-

tor ohne oder mit Ladegerät oder ein Netzanschlußgerät unter Fortfall des Anschlusses für die Stromversorgung enthalten and daß die eigene Stromversorgung vorzugsweise durch einen Schalter im Zusatzgerät einschaltbar ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Zusatzgerät die Pegel der dekodierter NF-Spannungen einstellbar sind und vorzugsweise mit den entsprechenden Bedienungsorganen zugleich die Einschaltung der Stromversorgung bewirkt wird.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dekodierten NF-Spannungen an zusätzliche Ausgänge zum Anschluß von Stereo-Tonbandgeräien zwecks Aufzeichnung von Stereo-Sendungen geführt sind.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zusatzgerät eingebaute Decoder mit einem Stereo-Sendungen anzeigenden Mittel, vorzugsweise einer Lampe oder einer Leuchtdiode ausgerüstet ist oder diese zum Ansprechen bringt.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel, vorzugsweise bei Batteriebetrieb, nach ihrem Ansprechen zwecks Stromersparnis automatisch nach einem vorgegebenen Zeitraum, vorzugsweise durch eine eingebaute Kippstufe, abgeschaltet werden.

11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärker und/oder Schaltungsglieder (1 bis 6) einzeln oder zu mehreren als integrierte, vorzugsweise monolithische Schaltkreise ausgeführt sind.