DE2731940A1

DE2731940A1 - Stereophonischer fm-empfaenger

Info

Publication number: DE2731940A1
Application number: DE19772731940
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Ishibashi; Masanao Okatani; Yoshiro Sugai
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1976-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1978-01-19
Also published as: CA1104212A; JPS5441442B2; US4157455A; GB1590424A; JPS539403A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stereophonischen FM-Empfanger, der eine Dämpfungsschaltung zum Unterbrechen oder Vermindern seines Viedergabeausgangssignals nach Maßgabe einer elektrischen Feldstärke und eine Betriebsweisenänderungsschaltung aufweist, mit der seine Wiedergabebetriebsweise auf eine stereophonische oder eine monoaurale Wiedergabe nach Maßgabe der erlektrischen Feldstärke v/ahlweise zu ändern ist, und insbesondere auf einen stereophonischen FM-Empfanger, bei dem der Dämpfungsbetriebspunkt der Dämpfungsschaltung und der stereophonische und monoaurale Betriebsumschaltpunkt der Betriebsweisenänderungsschaltung z.B. mit Hilfe eines von Hand betätigbaren Umschalters geschaltet wird.

Es ist allgemein bekannt, daß die elektrische Feldstärke einer FM-Radiowelle durch die Wirkungen von Gebäuden und geographischen Gegebenheiten, die in dem Wellnausbreitungsweg liegen, stark geändert wird, da die FM-Radiowelle sich gerader ausbreitet als die amplitudenmodulierte Radiowelle.

709883/1085

TBLEFOlM (Οβ·) 99 9β 69

TELEX M-IIISIO

MONAPAT

TELEKOPIERER

Wird daher die FM-Radiowelle von einem in einem Fahrzeug eingebauten Empfänger empfangen, so unterliegt die Wiedergabe der FM-Radiox>relle diesen Nachteilen, wie dem Auftreten eines sogenannten Kipprauschens, oder wird durch die Überlagerung mehrerer Kanäle beeinflußt. Die FM-bzw. UKW-Radioübertragung ist ausgezeichnet für die Hi-Fi-Wiedergabe, jedoch unterliegt sie, wie dieses zuvor beschrieben wurde, einer Vielzahl von Interferenzen oder Rauschen und es müssen daher Gegenmaßnahmen gegen die Wirkungen dieses Rauschens unternommen werden. Eine der in Betracht gesogenen Gegenmaßnahmen ist ein Verfahren, bei des im Falle einer ausreichend hohen elektrischen Feldstärke von z.B. mehr als 40 dB, die Wiedergabe in einer stereophonischen Betriebsweise vorgenommen wird, und bei einer Erniedrigung der elektrischen Feldstärke die stereophonische Wiedergabe automatisch in eine monoaurale Wiedergabe geändert wird, um das S/if-Verhältnis, d.h. das Signal/Rausch-Verhältnis auf einem zulässigen Wert beizubehalten. Außerdem ist es bevorzugt, daß bei einer !weiteren Erniedrigung der elektrischen Feldstärke, z.3. auf weniger als 20 dB, die Signal wiedergabe automatisch unterdrückt oder vermindert wird.

Diese zuvor beschriebenen Maßnahmen sind in dem Fall anwendbar, bei dem Musik durch die Wiedergabe von FM-Radiowellen genossen werden soll. Es gibt jedoch auch Personen, die die Musik in stereophonischer Wiedergabe selbst dann wiedergegeben haben wollen, wenn das S/ÜT-Verhältnis etwas schlecht ist. Auch in dem Fall, bei dem die FM-Radioübertragung als eine Informationsquelle, wie im Falle des Hörens von örtlichen Verkehrsinformationen oder Wettervorhersagen, mit Hilfe des FM-Radios benutzt wird, muß eine Einrichtung vorgesehon worden, die selbst bei einer erheblichen Verminderung des 3/IT-Verhältnisses nicht die Unterbrechung der Wiedergabe der alcustischen Signale bewirkt.

709883/1085

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen stereophonischen FIl-Empf anger zu schaffen, bei dem die Signalwiedergabebedingungen nach Maßgabe des Geschmacks oder Wunsches eines Benutzers in geeigneter Weise ausgewählt werden können.

Dieses Ziel und weitere Ziele der Erfindung werden durch einen stereophonischen FM-Empfanger erreicht, der eine Dämpfungsschaltung zum Unterbrechen oder Vermindern eines Wiedergabeausgangssignals nach Maßgabe einer elektrischen Feldstärke b:-)'·/ir:.:t, und eine Betriebsveisenänderun333cha!.tung zun Andern einer Signalwiedergabeweise auf eine störeo£nioüisch.e Vi'iedergabe oder eine monoaurale Wiedergabe wahlweise nach Maßgabe der elektrischen Feldstärke aufweist, wobei ein Dämpfungsbetriebspunkt der Dämpfungsschaltung und ein stereophonischer und monoauraler Umschaltbetriebspunkt der Betriebsweisenänderungsschaltung jeweils mit Hilfe eines von Hand bedienbaren Umschalters geschaltet wird.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung weist ein stereophonischer FM-Empfänger eine Dämpfungsschaltung zum Unterbrechen oder Vermindern seines Wiedergabeausgangssignals nach Maßgabe der elektrischen Feldstärke und eine Betriebsweisenänderungsschaltung zum Ändern seiner Wiedergabeart auf eine stereophonisch^ Wiedergabe oder eine monoaurale Wiedergabe nach Maßgabe der elektrischen Feldstärke auf. In dem Empfänger werden von Hand betätigbare Schalter betätigt, um den Dämpfungsbetriebspunkt der Dämpfungsschaltung und den stereophonischen und monoauralen Umschaltpunkt der Betriebsweisenänderungsschaltung zu schalten, wodurch die Signalwiedergabebedingungen in geeigneter Weise nach Maßgabe des Geschmacks oder Wunsches eines Benutzers ausgewählt werden können.

709883/1085

Die Art, das Grundprinzip und die Anwendung der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Patentansprüche klarer, wenn diese in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung gelesen werden. Xm einzelnen zeigen:

Pig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen stereophonischen FM-Empfängers und

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Signalempfangs und der Signalwiedergabe des erfindungsgemäßen stereophonischen FM-Empfängers.

In Pig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen stereophonischen FM-Empfangers dargestellt, wobei eine Antenne 1 ein FM-Signal empfängt. Das auf diese Weise empfangene FM-Signal wird an eine vordere Endstufe gegeben, wo es in eine¹ bestimmte Radiofrequenz verschoben wird, die wiederum in ein Zwischenfrequenzsignal von 10,7 umgeformt wird, das anschließend lediglich als ein ZP-Signal bezeichnet wird. Dieses ZF-Signal wird an einen Zwischenfrequenzverstärker und eine Begrenzerschaltung 4 über ein 10,7 MHz-Bandpaßfilter 3 gegeben und dann an einen Quadraturdetektor 5 gegeben, mit dem das ZP-Signal in ein akustisches Signal demoduliert wird. Das auf diese Weise erhaltene akustische Signal wird über einen Dämpfungsschalter 6 an eine frequenzabhängige SteuerschäL tung 7 gegeben, wo seine Hochfrequenzeigenschaften eingestellt werden und das auf diese Weise behandelte akustische Signal an einen Multiplex-Deooder 8 gegeben wird. Wird bei diesem Betrieb die elektrische Feldstärke auf einen bestimmten W_ert vermindert, so schneidet der zuvor beschriebene Multiplex-Decoder 8 einen Hochton-durchgang, der höher als etwa 10.KHz liegt, ab, um

709883/1085

damit die in diesem Hochtonbereich gemischten Rauschkomponenten zu verhindern. Als Folge davon wird das S/K-Verhältnis des akustischen Signals oder Tonsignals verbessert und der Pegel des stereophonischen Pilotsiganls von 19 KHz wird in geeigneter Weise vermindert, um damit den stereophonischen Decoderbetrieb des Multiplex-Decoders 8 unwirksam zu machen und die Betriebsart des Decoders auf eine monoaurale Wiedergabe zu zwingen. Das heißt, wenn die elektrische Feldstärke größer als ein bestimmter Wert ist, so werden die stereophonischen Tonsignals an die Ausgangsanschlüsse L und H des Multiplex-Decoders 8 gegeben, und wenn die elektrische x^eldstärke geringer als der bestimmte Wert ist, so werden monoaurale Tonsignale an den Ausgangsanschlüssen L und R gegeben.

Die zuvor beschriebene Betriebsweise wird durch eine stereophonische und monoaurale Wiedergabe-Schalterschaltung gesteuert, die einen Pegeldetektor 9, eine Trigger-Schaltung 10 und eine Zeitkonstantenschaltung 12 umfaßt. Im einzelnen erhält der Pegeldetektor 9 das ZF-Ausgangssignal des 10,7 MHz-Bandpaßfilters 3 und unterzieht dieses einer Amplitudenmodulations-AM-Erfassung. Ein Teil des Ausgangssignals des Pegeldetektors 9 wird an die Triggerschaltung 10 gegeben. Die Triggerschaltung 10 ist z.B. aus einer Schmitt-Trigger-Schaltung aufgebaut und mit einem von Hand betätigbaren Schalter SW 1 verbessert,mit dem ihr Ansprechpegel in zwei Schritten zu steuern ist, der die Spannung ist, bei der die Schaltung leitend wird oder sich in ihrem eingeschalteten Zustand befindet. Ist der von Hand betätigbare Schalter SW1 eingeschaltet oder der Schaltarm des Schalters auf den EIN-Anschluß gelegt, so wird der Ansprechpegel der Triggerschaltung 10 auf einen relativ hohen Pegel voreingestellt, während, wenn der Schaltarm des Schalters SW1 auf seinen AUS-Anschlu3 gelegt ist, der Ansprechpegel der Triggerschaltung 10 auf einen relativ niedrigen Pegel voreingestellt ist. Mit anderen Worren arbeitet die

709883/1085

Triggerschaltung 10 derart, daß bei eingeschaltetem Schalter SW1 das Ausgangssignal nur erhalten wird, wenn die elektrische Feldstärke höher als z.B. 4OdB ist, und bei ausgeschaltetem Schalter SW1 das Ausgangssignal nur erhalten wird, wenn die elektrische Feldstärke höher als z.B. 20 dB ist. Das Ausgangssignal der Triggerschaltung 10 wird über die Zeitkonstantenschaltung 11 an die frequenzabhängige Steuerschaltung 7 gegeben, wodurch die Eigenschaften der Steuerschaltung im Gesamtb an dp aß zustand gehalten werden, wodurch stereophonisch^ Signals an den Ausgangsanschlüssen L und H des Ilultiplex-Decoders 8 erhalten werden . Wird andererseits die elektrische Feldstärke geringer als 4OdB, so wird das Ausgangssignal der Triggerschaltung 10 gleich 0 und daher auch die an die frequenzabhängige Steuerschaltung 7 gegebene Spannung gleich 0. Als Folge davon wird durch die Eigenschaften der Steuerschaltung 7 der Hochtondurchgang höher als 10 KHz abgeschnitten und die Betriebsweise von dem stereophonischen Empfang auf den monoauralen Empfang geändert, um damit eine Erniedrigung des S/N-Verhältnisses zu vermeiden.

Befindet sich der Schaltarm des von H_3n^ betätigbaren Schalters SW1 der Triggerschaltung in seiner AUS-Stellung,so tritt die gleiche Betriebsart, wie zuvor beschrieben , auf. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß der Wiedergabeumschaltpunkt zwischen der stereophonischen Wiedergabe und der monoauralen Wiedergabe von 4OdB auf 2OdB verschoben wird. In diesem Zusammenhang wird erwartet, daß, wenn die elektrische Feldstärke höher oder niedriger um den stereophonischen und monoauralen Wiedergabeänderungspunkt schwankt, die Abschneideigenschaften der Hochtöne sich öfter ändern, während die stereophonische und monoaurale Wiedergabe öfter aufeinander ungeschaltet werden. Um das Auftreten dieser unerwünschten, zuvor beschriebenen Bedingungen zu verhindern, ist die zuvor erwähnte Zeitkonstantenschaltung 11 so ausgebildet,

709883/1085

daß die Ansprechzeit kurz, die Erholungszeit jedoch lang ist, so daß der Hochtonabschneidvorgang zwangsläufig bewirkt wird, oder die Schaltung in der monoauralen Betriebsweis e während einer bestimnb en Zeitdauer gehalten wird.

Ein Teil des Ausgangssignals des zuvor erwähnten Pegeldetektors 9 wird an eine Umkehrtriggerschaltung 12 gegeben, die mit einem von Hand betätigbaren Schalter SW2 versehen ist, um ihren Ansprechpegel in zwei Stufen zu ändern. Befindet sich der von Hand betätigbare Schalter SW2, wie in Fig. 1 gezeigt, in seinem SIN-Zustand, so wird, wenn die Triggerschaltung 12 ein einer elektrischen Feldstärke von mehr als 2OdB entsprechendes Eingangssignal erhält, ihr Ausgangssignal unterbrochen, jedoch, wenn das der Triggerschaltung zugeführte Eingangssignal einer elektrischen Feldstärke unter 2OdB entspricht, die Triggerschaltung erregt und ihr Ausgangssignal an einen von sv/ei Eingangsanschlüssen einer Triggerschaltung 13 gegeben. Befindet sich der Schaltarm des von Hand betätigbaren Schalters SW2 in seiner AUS-Stellung, so ist der Ausgang der Tricgerschaltung 12 geerdet. Dalier wird das Ausgangssignal der Triggerschaltung 12 unabhängig vom Wert der jeweiligen Feldstärke unterbrochen. Das Ausgangssignal eines logischen ODER-Glieds 14 wird an den anderen Eingangsanschluß der Triggerschaltung 13 gegeben. An das ODER-Glied 14 werden die Ausgangssignale eines S/N-Detektors 15 und eines Null-Volt-Schalters 16 gegeben. Der S/N-Detektor

15 erzeugt eine S/N-Information auf der Grundlage des Ausgangssignals der Begrenzerschaltung. Der ITull-Volt-Schalter

16 erhält das Gleichspannungsausgangssignal, das eine sogenannte "S-Kurvenspannung" ist, von dem Quadraturdetektor 5 als sein Eingangssignal und setzt dieses einer im wesentlichen Vollweggleichrichtung aus. Das ODZS-Glied ist so ausgelegt, daß es bei Erhalt eines einer elektrischen Feldstärke gro3er als 5dB entsprechenden Eingangssignals sein Ausgangs-

709883/1085

signal unterbricht, bei Erhalt eines einer elektrischen Feldstärke von weniger als 5d3 entsprechenden Eingangssignals jedoch leitend geschaltet v/ird, um sein Ausgangssignal an den anderen Eingangsanschluß der zuvor erwähnten Triggerschaltung 13 zu geben.

Mit anderen Worten, werden keine Ausgangssignale an die zwei Eingangsanschlüsse der Triggerschaltung 13 gegeben und der Dämpfungsschalter 6 in seinem ausgeschalteten Zustand gehalten, wenn dar Schalter 3W2 der Umkshrtriggerschaltung 12 sich in seinem 21IT-Zustand befindet und die alaVctrischd feldstärke größer als 20d3 ist. In diesem i'all gelangt daher das Tonsignal von dem Quadraturdetektor 5 über den Dämpfungsschalter 6, so wie es ist und v/ird an die frequenzabhängige Steuerschaltung 7 gegeben. Wird die elektrische Feldstärke geringer als 2OdB, so erzeugt die Umkehrtriggerschaltung 12 ihr Ausgangssignal und der Dämpfungsschalter 6 wird leitend oder eingeschaltet, v/odurch der Durchgang des Tonsignals unterbrochen wird. Außerdem v/ird der Dänpfungsschalter 6 nur dann leitend, wenn der von Hand betätigbare Schalter SV/2 sich in seinem AUS-Zustand befindet und wenn das ODER-Glied ein Ausgangssignal erzeugt, d.h. nur wenn die elektrische Feldstärke geringer als 5d£ ist, wodurch in gleicher, wie zuvor beschriebener Weise, das Tonsignal unterbrochen wird.

Die zuvor beschriebenen, von Hand bedienbaren Schalter SW1 und SW2 sind, wie in Fig. 1 gezeigt, miteinander verknüpfte Schalter.Wenn die Schaltarme der Schalter sich in ihren EIN- und AUS-Stellungen befinden, kann eine Radiosignal-Empfangsweise erhalten werden, wie dieses in Fig. 2 gezeigt ist. Befinden sich die Schaltarme der Schalter SW1 und SW2 in ihren EIN-Stellungen, so wird das Signal in einer Hi-Fistereophonischen Betriebsweise empfangen und wiedergegeben, wenn die elektrische Feldstärke viel höher als 4OdB ist, und

7 09883/1085

ORIGINAL INSPECTED

273194Q

es kann damit z.B. Musik mit hoher Tonqualität und ohne Rauschen innerhalb des Bereiches A wiedergegeben werden. Befindet sich die elektrische Feldstärke ζ vaschen 4OdB und 2OdB, so wird die Signalwiedergabe zwangsweise auf die monoaurale Wiedergabe eingestellt und der Signalempfang und die Signalwiedergabe xverden ohne stärkeres Rauschen im Bereich B bewirkt. Ist die elektrische Feldstärke geringer als 2OdB, so wird der DämpjTungsschalter leitend geschaltet und die mit Rauschen vermischten Signale, die eine nicht; befriedigende Muaikviedergabs bewirken können, werden im Bereich G zwangsweise gesperre. In dem Fall, bei dem die Schaltarme der von Hand betätigbaren Schalter SW1 und SW2 in den EIN-Stellungen sich befinden, kann die Betriebsweise mit Hi-Fi- zur zufriedenstellenden Benutzung der FM-Radioübertragung nur dann durchgeführt werden, wenn die elektrische Feldstärke einen Vert hat, bei dem die Merkmale der FM-Radioübertragung voll ausgenutzt v:erden kann, d.h. ein FM-Radio kann als eine Husikquelle mit Hi-Fi-Sigenschaften benutzt werden.

Jetzt v/ird der Fall beschrieben, bei dem die Schaltarme der Schalter SV/1 und SW2 sich in ihren AUS-Stellungen befinden. In diesen Fall wird der Signalempfang und die Signalwiedergabe im stereophonischen Betrieb innerhalb des Bereiches D durchgeführt, v/enn die elektrische Feldstärke höher als 2OdB ist. Liegt die elektrische Feldstärke zwischen 2OdB und 5dB, so wird eine monoaurale Wiedergabe vorgesehen, so daß, obwohl das wiedergegebene Signal mit Rauschen bis zu einem bestimmten Maße versehen sein kann, der Empfänger unter seinen minimal möglichen Be din grin gen arbeitet, um Information zu empfangen und wiederzugeben, wie örtliche Verkehrsinformation und Wettervorhersagen, innerhalb des Bereichs 2. Liegt die elektrische Pelas^ärke niedriger als 5 dB, wie dieses innerhalb eines Tunnels oder beim Auftreten

709883/1085

27319AO

von Zv/ischenstationsrauschen während einer Stationswahl der Pail ist, so wird das Signal innerhalb des Bereiches F gesperrt. Aus der vorstehenden Beschreibung wird klar, daß im Fall, wenn die Schaltarme der von Hand betätigbaren Schalter SW1 und SW2 sich in ihrer AUS-Stellung jeweils befinden, der erfindungsgemäße Empfänger die PM-Radioübertragung benutzen kann, als wenn sie eine Informationsquelle ist, selbst wenn die Umgebungsbedingungen derart sind, da3 Rauschen in das empfangene Signal gemischt ist.

Der eri'indungs gemäße stereophonische ίΤΙ-Empfänger kann daher unterschiedliche Signalwiedergabeweisen nach Maßgabe des Geschmacks oder Wunsches eines Benutzers auswählen und kann damit die in der Beschreibungseinleitung angegebenen Ziele der Erfindung erreichen. Wird der stereophonische FM-Empfanger insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingebaut, so sind mit ihm erhebliche Vorteile zu erreichen.

709883/1085

-//2-Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE A. GRUNECKER

H. KINKELDEY W. STOCKMAIR

OR WG - Amt (CALTKM

K. SCHUMANN

P. H. JAKOB

on.nl

G. BEZOLD

P 11 828 »««.ΙΛΟ«.

8 MÜNCHEN 22

i 1977

Patentansprüche

Stereophonischer FM -Empfänger mit einer auf einen bestimmten Pegel der elektrischen Feldintensität ansprechenden Dämpfungsschaltung zum Unterbrechen oder Vermindern eines Ausgangssignals des Empfängers, wenn sich die elektrische Feldstärke um den bestimmten Pegel herum ändert, und einer Betriebsweisenänderungsschaltung zum Indern einer Signalwiedergabeweise wahlweise zwischen der stereophonischen und monoauralen Wiedergabe, gekennzeichnet durch eine wirkungsmäßig mit der Betriebsweisenänderungsschaltung (7,10,11) verbundene Wahleinrichtung (SW1,3W2) zum Wählen des bestimmten Pegels aus mindestens zwei unterschiedlichen Pegeln und zum Betätigen der Betriebsweisenänderungsachaltung (7»1O,11) derart, daß die Betriebsweise zwischen einer stereophonischen und einer monoauralen Wiedergabe nach Maßgabe des gewählten Pegels geändert wird.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Betriebsweisenänderungsschaltung (7*10,11) eine Einrichtung (11) zum Beibehalten einer monoauralen Wiedergabe während einer bestimmten Zeitdauer nachdem eine elektrische Feldstärke um den gewählten Pegel herum sich ändert, aufweist.

709883/1085

TELEFON (OSO) 2238Θ3 TELEX Ο3-29 3ΘΟ TELEGRAMME MONAPAT

ORIGINAL INSPECTED