DE2348411B2

DE2348411B2 - Vierkanal-Stereophoniedemodulator

Info

Publication number: DE2348411B2
Application number: DE2348411A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Neyagawa Horiike; Tuneo Katano Ohkubo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1973-09-26
Publication date: 1979-08-02
Also published as: FR2201581B1; DE2348411A1; JPS4956503A; GB1401562A; DE2348411C3; NL7313375A; CA1024219A; US3909539A; FR2201581A1; JPS5315602B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Vierkanal-Stereophonie demodulator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein bekannter Vierkanal-Stereophoniedemodulator dieser Art (DE-OS 21 09 557), weist bereits einen ersten, einen zweiten und einen dritten Schalterkreis auf, die jeweils einen Eingang in Form einer Eingangsklemme und zwei Ausgänge in Form von Ausgangsklemmen aufweisen. Jeweils einer der beiden Ausgänge des ersten Schalterkreises ist mit dem Eingang des zweiten bzw. des dritten Schalterkreises verbunden. Der erst.: Schalterkreis schaltet im Takt der doppelten Frequent des Püotsignals um, während der zweite und der dritte Schalterkreis mit der vierfachen Frequenz des Püotsignals zwischen ihren beiden Ausgängen umschalten.

In einem derartigen Vierkanal-Stereophoniedemodulator für ein Stereophoniesignalgemisch besteht noch eine Schwierigkeit. Da die Übertragung in relativ schmalen Frequenzbändern einer Bandbreite von 100 oder 20OkHz (beispielsweise zwischen 90 und 90,2 MHz) erfolgt kommt es aufgrund des Hochfrequenzanteils der frequenzmodulierten Signale in benachbarten Bändern bzw. Kanälen zu Übersprecherscheinungen. Die Übertragung als Rechtecksignal mit diesem Hochfrequenzanteil, wie sie bei der Übertragung von Signalen mit trägerunterdrückter Amplitudenmodulation sonst möglich ist und zu einer gleichmäßigen Demodulation der Hauptkanalsignalkomponenten und der Unterkanalsignalkomponenten führt, kann deshalb in diesem Fall nicht mehr verwendet werden. Es ist vielmehr notwendig, aus dem sonst für die Übertragung der Unterkanalsignalkomponente verwendeten Rechecksignal die Hochfrequenzkomponente zu entfernen, um die Übersprecherscheinungen zu vermeiden. Das führt aber wieder dazu, daß beim Demodulieren die Pegel der Hauptkanalsignalkomponente und die Unterkanalsignalkomponente etwas unterschiedlich werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, zur Verbesserung der Trennung der niederfrequenten Signale im Empfänger bei derartigen Pegelunterschieden und Pegelschwankungen der einzelnen Kanäle beim Vierkanal-Sterophoniedemodulator der eingangs genannten Art eine entsprechende Pegeleinstellung zur Verfugung zu stellen.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Man erkennt, daß hier der Eingang mindestens eines der Schalterkreise mit den Ausgängen des betreffenden Schalterkreises über Widerstände verbunden ist. Besonders zweckmäßig ist es, diese Maßnahme für alle drei Schalterkreise vorzunehmen. Auf einfache Weise ist es so möglich, durch die Widerstände eine Pegeleinstellung vorzunehmen, durch die die relativen Signalpegel der einzelnen Signalkomponenten richtig eingeregelt wer-

den können. Damit kann gleichzeitig den Übersprecherscheinungen entgegengewirkt und die befriedigende Trennung der niederfrequenten Signale im Empfänger sichergestellt werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt die einzige Figur eine Ausführungsform eines Vierkanal-Stereophoniedemodulators als Blockschaltbild.

Es ist bekannt, bei Vierkanal-Stereophonie mit einem Stereophoniesignalgemisch zu arbeiten, das durch die

b5 folgende Modulatiosnfunktion Abgegeben ist

Mit) = A + B sin äst + C cos mst + D sin 2msl + K sin ^ eist

wobei gilt

K = eine Konstante,
cös/2sr=38kHz,

A = Lf+Lr+Rf+rr,

B -= (Lf+Lr)-(Rf+RrX

C = (Lf-Lr)-(Rf-RrX

D = (L_f-Lr)+(Rf-RrX

Lf = Vornelinkssignal,

Lr = Hintenlinkssignal,

Rf= Vornerrechtssignal,

Rr = HintenrechtssignaL

In der Gleichung (1) ist der erste Term A eine Hauptkanalsignalkomponente, bestehend aus einer ersten von vier unterschiedlichen Kombinationen von vier in Stereophoniebeziehung stehenden Signalen. Der zweite Term ßsin tust steht für eine erste Unterkanalsignalkomponente, welche aus einem Signal besteht, das von einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation einer ersten Hilfsträgerquelle mit einer zweiten der Signalkombinationen resultiert Der dritte Term C cos mst steht für eine zweite UnterkanaJsignalkomponente, welche aus einem Signal besteht, das aus einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation einer um 90° gegenüber der ersten Hilfsträgerwelle verschobenen zweiten Hilfsträgerwelle mit einer dritten der Signalkombinationen resultiert Der vierte Term D sin 2ü)st steht für eine Unterkanalsignalkomponente, die aus einem Signal besteht, das aus einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation eine·" dritten Hilfsträgerwelle mit der doppelten Frequenz der ersten Hilfsträgerfrequenz resultiert, die mit einer vierttn Signalkombination moduliert ist Der fünfte Term K

sinkst schließlich steht für das als Steuerzeichen

dienende Pilotsignal einer Frequenz von 19 kHz.

Im folgenden sei nun davon ausgegangen, daß die Pegel der einzelnen Signalkomponenten aufgrund der Eigenheiten des Vierkanal-Obertragungsweges (beispielsweise im Tuner) oder aus anderen der eingangs angegebenen Gründe unterschiedlich sind und von den Sollwerten nach Gleichung (1) abweichen, wie das in Gleichung (2) angegeben ist:

M(t) = A + K₁ B sin c,st + K₂C cos <„st + K₃D sin 2m.« + K sin -y u,st (2)

worin Ku K2 und /G Konstanten sind, im übrigen aber die oben für Gleichung (1) gegebenen Erläuterungen gelten.

Ein derartiges Vierkanal-Sterophoniesignalgemisch werde nunmehr an die Eingangsklemme a des Vierkanal-Stereophonie-Demodulators angelegt. Von der Eingangsklemme a wird das Stereophonfesignalgemisch einem ersten Schalterkreis 1, einem 19 kHz-Detektor 4, sowie den Eingangsklemmen von Verstärkern 7 und 8 zugeführt. Der 19 kHz-Detektor 4 läßt selektiv jeweils nur das durch den fünften Term in Gleichung (2) wiedergegebene Pilotsignal durch. Das Pilotsignal mit der Frequenz von 19 kHz wird sodann in einem ersten Frequenzvervielfacher 5 frequenzverdoppelt. Das sich ergebende 38 kHz-Signal mit der doppelten Frequenz des Pilotsignals wird als Schaltersignal dem ersten Schalterkreis 1 zugeführt und über dies an einen zweiten Frequenzvervielfacher 6 gegeben, dessen Ausgangssignal von 76 kHz, also dem Vierfachen der Frequenz des Pilotsignals als Schaltersignal an einen zweiten Schalterkreis 2 und einen dritten Schalterkreis 3 angelegt wird.

Das dem ersten Schalterkreis 1 von der Eingangsklemme a zugehende Stereophoniesignalgemisch wird im ersten Schalterkreis 1 unter Einfluß des 38 kHz-Signals vom ersten Frequenzvervielfacher 5 so geschaltet, daß an den Ausgangsklemmen b bzw. c des ersten Schalterkreises 1 Signale P\M(t)und Q_t M(t) erscheinen, worin P\ und Q\ die Schaltfunktionen sind. Gleichzeitig gelangt das Stereophoniesignalgemisch von der Eingangsklemme a über den Verstärker 8 und Widerstände 9 bzw. 10 ebenfalls an die Ausgangsklemmen b bzw. c des ersten Schalterkreises 1. Durch die Verstärkung im Verstärker 8 und die Widerstände 9 bzw. 10 werden dabei die Eingangssignale um einen konstanten Faktor «/2 verändert, so daß hierdurch an die Ausgangsklemmen b und c ein Signal (txl2)M(t) angelegt wird.

Insgesamt stehen damit an den Ausgangsklemmen b und cdes ersten Schalterkreises 1 folgende Signale an:

Ausgangsklemme b: (Pi + -=-1 M(f) Ausgangsklemme c: Γ Q₁ +-~"1 M(1)

Die Signale nach den Gleichungen (3) und (4) werden einerseits dem zweiten Schalterkreis 2 und dem Verstärker 11, andererseits dem dritten Schalterkreis 3 und einem Verstärker 14 zugeführt Die Schaltfunktionen der durch das 76-kHz-Signal vom zweiten Frequenzvervielfacher 6 gesteuerten zweiten und dritten Schalterkreise 2, 2, 3 seien P₂ und Q₂. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 11 ist über Widerstände 12 bzw. 13 mit den Ausgangsklemmen c/bzw. e des zweiten Schalterkreises 2 verbunden. Ebenso ist die Ausgangsklemme des Verstärkers 14 über Widerstände 15 bzw. 16 mit den Ausgangsklemmen / bzw. g des dritten Schalterkreises 3 verbunden. An die Ausgangsklemmen d, e, /und g werden somit die Eingangssignale des zweiten Schalterkreises 2 bzw. des dritten Schalterkreises 3 verstärkt durch die Verstärker 11 bzw. 14 und über die Widerstände 12, 13 bzw. 15, 16 in der Form

oder

2/

angelegt, wobei ß/2 ein konstanter Faktor entsprechend dem oben für den konstanten Faktor λ/2 erläuterten ist Die an den Ausgangsklemmen d e, f und g zur Verfügung stehenden niederfrequenten Signale sind somit gegeben durch die Gleichungen (5) bis (8)

r·*

MU) = 1/4(1

+/0/1 + -..- (I +Ii)K₁B

K₂C + -(I + <*) K₃O (5)

^{M{t) =}

2V⁰

y)(^p2 +y) Af(O = 1/4(1 + *)(]+β) A -~-(1+/Z)X₁B - ^ K₂C + -^- (I 4-*)K₃D (7)

Μ(ί)= 1/4(1 +»)(! + /ϊ)Λ -₇~-(I + /«Κ, β +2-K₁C - ~--(\+<x)K₃D (8)

dabei gilt

P₁ oder O, = 1/2 ± — sin «1 si ± — sin3,.)Sf .-τ .τ

P₂ oder Q₂ = 1/2 ± —sin 2<»si ± — sin 6(»st

(10)

Legt man die Konstanten in den Gleichungen (5) bis (8) so fest, daß der Beziehung

(1

₁ = K₂ = (1 + <x)K₃

(11)

genügt wird, so können die Pegel der einzelnen Unterkanalsignalkomponenten einander angeglichen werden. Aus Gleichung (11) ergibt sich für die konstanten Faktoren λ und β

fi =

K₂-K₃ K₃

K₁-K₂ K₁

(12)

Zusätzlich wird das Sterophoniesignalgemisch von der Eingangsklemme a über den Verstärker 7 den Widerständen 17,18,19 und 20 zugeführt und über diese an die Verbindungsleitung jeweils einer Ausgangsklemme des zweiten bzw. des dritten Schalterkreises 2,3 mit einer der Eingangsklemmen h, i, j bzw. k von vier Entzerrungskreisen 21, 22, 23 und 24, von deren Ausgangsklemmen die einzelnen Signalkomponenten abgegriffen werden können. Über die Widerstände 17, 18, 19 bzw. 20 wird so den vom zweiten bzw. dritten Schalterkreis 2,3 gelieferten Signalen an den Eingangsklemmen h, i, j und Jt (vgl. die Figur) je ein Signal hinzuaddiert, das durch die Gleichung (13) gegeben ist

können zwischen die Ausgangsklemmen d und e des zweiten Schalterkreises 2, sowie zwischen die Ausgangsklemmen f und g des dritten Schalterkreises 3 entsprechende Nebensprechschahungen gelegt werden. Gegebenfalls besteht auch die Möglichkeit nur für den zweiten und dritten Schalterkreis 2,3 Verstärker 11,14 vorzusehen und eine solche Nebensprechschaltung zwischen die Ausgangsklemmen b, c des ersten Schalterkreises 1 zu legen.

Ferner kann bei der obigen Ausführungsform statt der ersten und der zweiten Schaltfunktion nach den Gleichungen (9) und (10) auch eine andere Schaltfunktion Verwendung finden. So können beispielsweise die erste und die zweite Schaltfunktion gegeneinander vertauscht werden. Auch kann man als erste Schaltfunktion die durch die Gleichung (9) gegebene verwenden und als zweite Schaltfunktion die durch die Gleichung (14) gegebene

- lj

(i+_e)ο

- — K₂\ M(t) (13)

Die Pegel der Hauptkanalsignalkomponenten und der Unterkanalsignalkomponenten können so einander angeglichen werden und man erhält an den in der Figur rechts gezeigten Ausgangsanschlüssen bzw. an den Eingangsklemmen der Entzerrungskreise einwandfrei getrennte Ausgänge, nämlich an der Eingangsklemme h das Vomelinkssignal L_F, an der Eingangsklemme i das Hintenlinkssignal Lr, an der Eingangsklemme j das Vornerechtssignal Rf und an der Klemme k das Hintenrechtssignal Rr.

Bei der erläuterten Ausführungsform sind für die drei Schalterkreise je eigene Verstärker 8, 11 bzw. 14 vorgesehen. Es genügt jedoch, wenn nur für den ersten Schalterkreis der Verstärker 8 vorgesehen wird. In diesem Fall soll in Gleichung (2) gelten K₁ — K₂. Sind jedoch /Ci, Ki und K₃ in Gleichung (2) nicht gleich, so

P₂ oder Q₁ — — ± —cos »«st

— cos 3r->sf (14) 3π

Hierbei sind die konstanten Faktoren * und f, gegeben durch

K₃-K₂

P =

2K₂

K₃-K₁

2K₁

Die Pegel der einzelnen Signalkomponenten können also auch hier entsprechend eingestellt werden, obwohl der zweite und der dritte Schaltkreis 2, 3 hier nicht im Takt der vierfachen Frequenz des Pilotsignals, sondern im Takt der doppelten Frequenz des Pilotsignals umgeschaltet werden.

Bei der oben erläuterten Ausführungsform war die dritte Unterkanalsignalkomponente das Zweiseitenband. Gleiche Wirkungen werden auch erzielt, wenn die dritte Untersignalkomponente durch das Einseitenband erzielt wird. Schließlich können die Faktoren C im dritten Term und D im vierten Term der Gleichung (2) auch gegeneinander vertauscht werden.

Oben wurde darauf hingewiesen, daß mit der erläuterten Ausführungsform Pegeländerungen in den Übertragungswegen kompensiert werden können. Die erläuterte Pegeleinstellung kann selbstverständlich auch dazu dienen, Pegeländerungen aufgrund der Eigenschaften der einzelnen Schaltungselemente des Demodulators selbst zu kompensieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vierkanal-Stereophoniedemodulator für ein Stereophoniesignalgemisch mit einer Hauptkanai-Signalkomponente, bestehend aus einer ersten von vier unterschiedlichen Kombinationen von vier in einer Stereophoniebeziehung stehenden Signalen, mit einer ersten Unterkanalsignalkomponente, weil· ehe aus einem Signal besteht, das von einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation einer ersten HilfEträgerwelie mit einer zweiten der Signalkombinationen resultiert, mit einer zweiten Unterkanalsignalkomponente, welche aus einem Signa! besteht, das aus einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation einer um 90° gegenüber der ersten Hilfsträgerwelle verschobenen zweiten Hilfsträgerwelle mit einer dritten der Signalkombinationen resultiert, und mit einer dritten Unterkanalsignalkomponente die aus einem Signal besteht, das aus einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation einer dritten Hilfsträgerwelle der doppelten Frequenz der ersten Hilfsträgerwelle mit einer vierten der Signalkombinationen resultiert, und mit einem Pilotsignal mit der halben Frequenz der ersten Hilfsträgerwelle, mit drei jeweils einen Eingang und zwei Ausgänge aufweisenden Schalterkreisen, von denen dem ersten, im Takt der doppelten Frequenz des Pilotsignals umschaltenden Schalterkreis das Stereophoniesignalgemisch zugeführt wird, und jeweils einer der beiden Ausgänge des ersten Schalterkreises mit dem Eingang des zweiten bzw. des dritten Schalterkreises verbunden ist, die im Takt der vierfachen Frequenz des Püotsignals umschalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang mindestens eines der Schalterkreise (1, 2, 3) mit den Ausgängen des betreffenden Schalterkreises zur Pegeleinstellung über Widerstände (9, 10; 12, 13; 15, 16) verbunden ist.

2. Vierkanal Stereophoniemodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß vom Eingang des ersten Schalterkreises (1) ein Vierkanal-Stereophoniesignalgemisch, das zumindest die Hauptkanalkomponente enthält, über Widerstände (17 bis 20) an die Ausgänge des zweiten und des dritten Schalterkreises (2,3) gelegt ist.

3. Vierkanal-Stereophoniedemodulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge aller drei Schalterkreise (1, 2, 3) über Widerstände (9,10; 12,13; 15,16) mit ihren jeweiligen Ausgängen verbunden sind.