DE2803979C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Nachbarkanalstörung beim Empfang eines amplituden­ modulierten Funksignales, das als ein zweikanaliges, je­ weils für ein Ohr bestimmtes Tonsignal wiedergegeben wird. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Funkempfänger zum Empfang eines amplitudenmodulierten Signales mit zwei Kanälen, die jeweils einem Ohr zugeordnet sind, mit Stufen zum Umsetzen des empfangenen Signales in ein Zwischenfrequenzsignal und anschließender Demodulierung.

In der Vergangenheit wurden zahlreiche Verfahren verwendet, um den Effekt von Nachbarkanalstörungen zu reduzieren, bei­ spielsweise von Hand oder automatisch betätigbare Filter mit einstellbarer Trennschärfe sowie im Tonfrequenz oder Zwischenfrequenzbereich arbeitende Kerbfilter, die von Hand justiert werden, um die Störungen scharf auszufiltern. In diesem Zusammenhang sei beispielsweise auf die Seiten 517, 518 und 543 sowie 544 in K.R. Sturley "Radio Receiver Design", 2. Auflage 1953, John Wiley & Sons, Inc., New York hingewiesen.

Es wurden bereits auch verschiedenartige Systeme ent­ wickelt, bei denen die Trennschärfe des Empfängers auto­ matisch in Abhängigkeit von den Störungen verändert wird. Die Trennschärfe kann dabei symmetrisch oder asymmetrisch verändert werden. Ein solches Sytem ist in dem oben zitierten Buch auf den Seiten 543 und 544 beschrieben. Die Veränderung der Trennschärfe wird wie das Abfühlen in der Zwischenfrequenzstufe durchgeführt.

Andererseits ist es auch bekannt, den Signal-Rauschabstand durch Verändern der Bandbreite des Übertragungskanals sub­ jektiv zu verbessern. Beispielsweise ist in der Zeit­ schrift "radio fernsehen elektronik", 26, vom Januar 1977, Heft 2 auf den Seiten 56 bis 58 eine Schaltung zur dynamischen Rauschunterdrückung beschrieben, bei der die aus Rausch- und Nutzsignal zu­ sammengesetzten Signale des rechten und des linken Stereokanals einem Summierer zugeführt werden, der eine frequenz- und pegelabhängige Regelspannung erzeugt. Diese Regelspannung dient zur gleichzeitigen Steuerung von in den Stereokanälen liegenden Tiefpaß­ filtern mit variabler Grenzfrequenz. Damit ist eine Einengung der Bandbreite der Stereokanäle gleichsin­ nig von oben her erzielbar, je nachdem, bei welcher Maximalfrequenz noch ein Nutzsignal auftritt, das über einem bestimmten Pegel liegt. Der Pegel ist da­ bei so bemessen, daß von dem Verdeckungseffekt, also der Fähigkeit des menschlichen Gehöres ein Hinter­ grundgeräusch zu überhören, dessen Pegel unter einem gewissen Betrag des Pegels des Nutzsignales liegt, noch Gebrauch gemacht wird. Bei einer derartigen Schal­ tung treten Fehlsteuerungen ein, wenn der Rauschpegel in dem zu beurteilenden Frequenzband plötzlich über diesen Pegel ansteigt, wie dies z. B. bei Nachbarkanal­ störungen der Fall ist. Diese würden ein stärkeres Nutz­ signal vortäuschen, was zum Erweitern der Bandbreite führt, womit mehr Störungen durchgelassen würden. Die bekannte Anordnung eignet sich nicht zum Unterdrücken von Störungen aufgrund von Nachbarkanalstörungen.

Aus der DE-OS 19 38 838 ist ein Rauschverminderungs­ system bekannt, bei dem ein gesteuerter Schalter bei fehlendem Nutzsignal den nachfolgenden Stereokanal ein­ gangsseitig kurzschließt. Auch eine solche Schaltung würde bei großen Störleistungen fehlgesteuert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestatten, ohne großen Aufwand Störeinflüsse unter Beibehaltung eines verhältnis­ mäßig guten Frequenzganges zu reduzieren. Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs ge­ nannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Ein Funkempfänger zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch die Merkmale des Anspruches 9 bzw. 18 ge­ kennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zur Reduzierung von Nachbarkanalstörungen bei amplitudenmodulierten Stereo­ signalen geeignet. Die Erfindung macht zur Ausfilterung der Störsignale von dem sogenannten Cocktail-Party-Effekt Gebrauch, der darin besteht, daß es einem Zuhörer mit zwei Ohren möglich ist, die von zwei verschiedenen sprechenden Personen bei ihm ankommenden Schallwellen zu trennen und den Worten eines Sprechers mehr Aufmerk­ samkeit zu schenken als denen des anderen. Die Erfindung ermöglicht es, einem Funkteilnehmer bei amplituden­ modulierten monophonen und stereophonen Signalen die Vor­ teile des Cocktail-Party-Effekts zu nutzen.

Bei vielen Anwendungen der Erfindung ist es wünschenswert, sowohl den Nachbarkanal oberhalb als auch unterhalb des ge­ wünschten Kanals mit einem größeren Faktor zu dämpfen, als wenn das Sytem störungsfrei arbeitet. Es ist jedoch wünschenswert, eine größere Dämpfung für den Nachbar­ kanal zu haben, der dem größeren Störpegel ausgesetzt ist.

Die Erfindung kann zur Verbesserung von monophonen Funk­ empfangssystemen verwendet werden, indem es dem Hörer ermöglicht wird, den Cocktail-Party-Effekt auszunutzen. Eine Methode zur Verbesserung der Nachbarkanalstörungs­ eigenschaften eines Empfängers mit monophonen Zweiseiten­ bandsignalen besteht darin, das obere und untere Seiten­ band des gewünschten Signales zu trennen sowie zu demodulieren und die erhaltenen Tonschwingungen einer Schaltung zum Ansteuern getrennter elektroakustischer Wandler zu­ zuführen. Die elektroakustischen Wandler können Laut­ sprecher sein, die in einem Abstand voneinander ange­ ordnet sind, als ob sie Stereolautsprecher wären, d. h. in einem Abstand von 1,20 m bis 2,40 m voneinander. Es ist ebenso möglich, die Erfindung unter Verwendung von Stereokopfhörern als elektroakustische Wandler auszuüben.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, die oberen und unteren Seitenbandkanäle zu isolieren und zu demodulieren, wie beispielsweise Phasenverschiebungssysteme oder Filtersysteme. Derartige Verfahren sind dem Fachmann bekannt. Die Verfahren können mit einem vollen Träger, oder einem reduzierten oder unterdrückten Zweiseitenband­ träger verwendet werden, d. h. mit dem vollen Träger oder Schwingungen, bei denen der Trägerpegel kleiner ist als der Spitzenwert der summierten Amplitude der Seitenbänder.

Das monophone Ausführungsbeispiel der Erfindung kann auch eine Einrichtung zum Messen der Störungen in den Kanälen aufweisen, die den oberen und unteren Seitenbandkomponenten des erwünschten Signales benachbart sind, wobei der Ton­ frequenzgang desjenigen Kanales reduziert wird, der den größeren Störpegel aufweist. Dadurch kommt dem Zuhörer nicht nur der die Störungen vermindernde Cocktail-Party- Effekt zugute, sondern darüber hinaus auch die ver­ besserte Trennschärfe des Systems.

Die Erfindung ist besonders geeignet für Empfänger nach dem Zweikanal-Einseitenbandverfahren (ISB) mit Stereo­ signalen, wobei die stereophone Nachricht in der Modulation des oberen und unteren Seitenbandes der Trägerschwingung auftritt. Bei einem solchen Signal wird der Träger mit der Summe des Stereo-Nachrichtengehaltes (links plus rechts) amplitudenmoduliert und gleichzeitig mit der Differenz des Stereo-Nachrichtengehaltes phasenmoduliert. Eine solche Stereoübertragung ist beispielsweise in den US-Pa­ tentschriften 32 18 393 und 39 08 090 beschrieben. Die Empfänger für ein solches Stereosignal können so ausgelegt sein, daß sie den Cocktail-Party-Effekt dadurch verstärken, daß spezielle Eigenschaften der Phasenschiebermatrix vorge­ sehen werden, die normalerweise bei einer Zwischenfrequenz arbeitet und durch einen Überlagerungsempfängerschalt­ kreis gespeist wird. Die Phasenschieberma­ trix würde im Gegensatz zu einem normalen Stereoempfänger eine wesentliche Trennung von Nachbarkanal-Störsignal­ komponenten ermöglichen, die oberhalb 5 kHz liegen, was normalerweise der annehmbare hochfrequente Bereich der getrennten Stereokomponenten ist. Durch Verbinden des Ausgangs der Phasenschiebermatrix mit Einrichtungen zum getrennten Verstärken der Tonfrequenzausgangssignale der Phasenschieber­ matrix kann ein Abfallen der Störungskomponenten für ein Seitenband bei einem Stereolautsprecher erzielt werden, während die Nachbarkanalstörung auf das andere Seitenband in den zweiten Stereolautsprecher fallen würde. Die erwünschten Stereokomponenten würden im allgemeinen zwischen den beiden Lautsprechern liegen, wie es für den Stereoeindruck üblich ist.

Sowohl beim stereophonen als auch beim monophonen Empfang sollte die Einengung des Tonfrequenzganges nur ange­ wendet werden, wenn die stärkste Seitenbandkanalstörung stark genug ist, um ernsthafte Hörprobleme hervorzurufen. Im allgemeinen ist es nicht notwendig, den Tonfrequenz­ gang zu reduzieren, wenn der Leistungspegel der Störung kleiner als 0,10% des erwünschten Seitenbandleistungs­ pegels ist. Der Frequenzgang des einem stärkeren Stör­ pegels ausgesetzten Kanales ist typisch auf ein Drittel des vollen Frequenzgangs des Kanales eingeengt. Beispiels­ weise würde bei einem Stereoempfang mittlerer Qualität mit einem Tonfrequenzgang von 6 kHz der Tonfrequenzgang auf 2 kHz verkleinert. Beim monophonen Funkverkehr würde der Frequenzgang z. B. von 3 kHz auf 1 kHz eingeengt. Das Seitenband, das weniger von Störungen betroffen ist, wird in einem geringeren Maße begrenzt und bei manchen Anwendungen dieser Erfindung wird der Frequenz­ gang des Seitenbandes mit der schwächeren Störung nicht geändert.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegen­ standes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Funkempfänger in einem Blockschaltbild,

Fig. 2 das Blockschaltbild einer Schalteranordnung zum Einschalten von Tiefpaßfiltern in die dem oberen und unteren Seitenband zugeordneten Kanäle des Funkempfängers nach Fig. 1 zur Erzielung eines besseren Störverhaltens und

Fig. 3 ein Spektrum zur Veranschaulichung eines stark gestörten Funksignales.

Das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers ist in Fig. 1 dargestellt. Ein derartiger Empfänger kann für den Empfang bestimmter Arten von amplitudenmodulier­ ten Stereosignalen verwendet werden, beispielsweise nach dem Zweikanal-Einseitenbandverfahren (ISB) übertragene Stereosignale, bei denen der Informationsgehalt des linken Stereokanals im wesentlichen über das eine Seitenband und der Informationsgehalt des rechten Stereokanals über das zweite Seitenband übertragen wird. Der dargestellte Schaltkreis kann ebenfalls für den Empfang monofoner Signale Verwendung finden. Wenn ein solcher Schaltkreis zum Empfang monofoner Signale benutzt wird, hat er neben der verbesserten Trennschärfe gegenüber dem her­ kömmlichen, amplitudenmodulierten, monofonen Empfang den Vorteil, daß er Störungen von dem erwünschten Signal räum­ lich trennt.

Das erwünschte monofone Signal und viele der Komponenten eines stereofonen Signals scheinen von einem Punkt herzu­ kommen, der in der Mitte zwischen dem linken und rechten Lautsprecher liegt. Nachbarkanalstörungen, die oberhalb des gewünschten Kanals liegen, scheinen jedoch von einem links von dem gewünschten Signal liegenden Punkt und Störungen, die un­ terhalb des gewünschten Signals liegen, scheinen von einem rechts von dem gewünschten Signal liegenden Punkt herzukommen.

Dies ermöglicht dem Hörer, die Störungen auszufiltern, und das gewünschte Signal herauszuhören. Um zu verstehen, wie das System eine verbesserte Trennschärfe ermöglicht, ist es erforderlich, die Fig. 1 zu untersuchen.

Eine Antenne 102 ist an den Eingang des HF-ZF-Schaltkrei­ ses 104 des Überlagerungsempfängers angeschlossen. Der Zwischenfrequenzausgang des Schaltkreises 104 speist einen Verstärker 106. Das an einer Leitung 107 auftretende Aus­ gangssignal des Verstärkers 106 speist drei getrennte Schaltkreise, nämlich einen Schaltkreis für das obere Seitenband, einen Schaltkreis für das untere Seitenband und einen Schaltkreis für einen Trägerkanal. Der obere Schaltkreis wird durch ein Filter 108 abgeschlossen, das seinerseits einen Verstärker 114 speist, dessen Ausgangs­ signal einem Produkt-Demodulator 118 zugeführt wird. Der Einspeiseanschluß des Produkt-Demodulators 118 ist mit dem Trägerkanalschaltkreis 110 über eine Leitung 111 in Verbindung. Der Trägerkanal wird verwendet, um das Trä­ gersignal herauszusieben, und eine reine Trägerfrequenz zu erzielen. Ein Schaltkreis, der eine solche Aufgabe er­ füllen kann, ist in der US-PS 39 73 203 beschrieben.

Es sind zahlreiche Methoden zur Trennung und Demodulation des Nachrichtengehalts in dem oberen und unteren Seiten­ band einer Zweiseitenband-Trägerwelle, unter Einschluß des Phasensprungsystems, zusätzlich zu dem in Fig. 1 dargestell­ ten System bekannt. Eine verbesserte Methode zum Empfang eines amplitudenmodulierten Zweikanal-Einseitenband-Stereo­ signals ist ausführlich in der US-PS 40 18 994 beschrieben.

Das untere Seitenband wird mit Hilfe eines Filters 112 ausgesiebt, das seinerseits einen Verstärker 116 speist, dessen Ausgangsspannung einem Produkt-Demodulator 120 zugeführt wird. Der Produkt-Demodulator 120 erhält über die Leitung 111 auch das Ausgangssignal des Trägerkanals 110. In einer Ausführungsform dieses Systems können die Produkt-Demodulatoren 118 und 120 durch Hüllkurven- Demodulatoren ersetzt sein. Eine derartige Anordnung würde auch die Beseitigung des Trägerkanals 110 ermög­ lichen. Zur Erzielung minimaler Verzerrungen und eines bestmöglichen Signalrauschabstandes in Randgebie­ ten ist jedoch der Schaltkreis mit einem Produkt-Demodu­ lator, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, überlegen. Falls Hüllkurven-Demodulatoren ohne den Trägerkanalschaltkreis verwendet werden, müssen die Filter für das obere und das untere Seitenband auch die Trägerkomponente durchlassen und somit komplizierte Kennlinien aufweisen.

Das Ausgangssignal des Produkt-Demodulators 118 speist einen Verstärker 122 und das des Produkt-Demodulators 120 einen Verstärker 124. Das Ausgangssignal des Verstärkers 122 gelangt über ein Hochpaßfilter 138 zu einem Detektor­ schaltkreis 140. In ähnlicher Weise gelangt das Ausgangs­ signal des Verstärkers 124 über ein Hochpaßfilter 142 zu dem Detektorschaltkreis 144. Die Hochpaßfilter 138 und 142 sowie die Detektorschaltkreise 140 und 144 werden ver­ wendet, um den Pegel des Störsignales neben den gewünsch­ ten Seitenbändern zu messen.

Zur Zeit haben in den Vereinigten Staaten von Amerika die Trägerfrequenzen der mit Amplitudenmodulation arbeitenden Rundfunkstationen im dafür vorgesehenen Normalband (Mittel­ welle) Abstände von 10 kHz. Die Filter 138 und 142 dienen zum Abtrennen der Nachbarkanalstörsignale. Daher sollten die Filter 138 und 142 Frequenzen von 10 kHz mit verhältnismäßig geringer Dämpfung durchlassen.

Um die Stärke des Nachbarkanalträgers einfach zu messen, ist es erforderlich, daß die Filter in dem HF- und ZF- Schaltkreis 104 und die Seitenbandfilter 108 und 112 so breitbandig sind, daß sie Signale durchlassen, die gegenüber der mittleren oder gewünschten Trägerfrequenz um wenigstens ±10 kHz versetzt sind.

Die Ausgänge der Detektorschaltkreise 140 und 144 sind mit einem Vergleichsschaltkreis 146 über die Leitungen 141 und 145 verbunden. Der Vergleichsschaltkreis 146 bestimmt welcher der Detektorschaltkreise 140, 144 eine Schwingung mit einem höheren Pegel erzeugt. Falls der Detektorschalt­ kreis 140 ein stärkeres Ausgangssignal als der Detektor­ schaltkreis 144 liefert, kann davon ausgegangen wer­ den, daß Störeinflüsse auf das obere Seitenband größer als Störeinflüsse auf das untere Seitenband sind. Der Vergleichsschaltkreis 146 würde dann beispielsweise ein umschaltbares Tiefpaßfilter 126 auf eine niedrigere Grenzfrequenz umschalten. Wenn das Ausgangssignal des Detektorschaltkreises 144 auf der Leitung 145 eine größere Spannung als die auf der Leitung 141 vorhandene Spannung hat, wäre umgekehrt anzunehmen, daß der Stör­ einfluß auf den unteren Seitenbandkanal größer ist und ein umschaltbares Tiefpaßfilter 128 würde auf eine niedrigere Grenzfrequenz als die des Filters 126 umge­ schaltet werden.

Die Grenzfrequenzen der Filter 126 und 128 könnten eine stetige Funktion des Störpegels sein oder in diskreten Stufen springen. Beispielsweise könnte der einem starken Störpegel unterliegende Kanal auf eine Grenzfrequenz von einem Drittel seiner normalen, vollen Bandbreite ein­ gestellt werden, die verwendet wird, wenn der Kanal ein verhältnismäßig störungsfreies Signal empfängt. Für Nach­ richten- oder Sprachzwecke mag die Grenzfrequenz 1 kHz betragen. Das einen niedrigeren Störpegel messende Breitbandfilter kann in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung seine Breitband­ charakteristik beibehalten oder aber in seiner Bandbreite um einen Betrag verringert werden, der kleiner als der Betrag des Seitenbandes ist, das unter einer stärkeren Störung leidet.

Der Grund dafür, daß es unter bestimmten Bedingungen vor­ teilhaft sein kann, den Frequenzgang beider Seitenbänder zu verringern, liegt darin, daß Störungen in beiden Sei­ tenbändern ein Zeichen dafür sind, daß das gewünschte Signal schwach ist. Somit kann eine Verringerung der Band­ breite dazu beitragen, ungünstige Rauschverhältnisse zu meistern.

Der Ausgang der umschaltbaren oder steuerbaren Tiefpaß­ filter 126 und 128 speist getrennte Verstärker 130 und 132, die ihrerseits beispielsweise den linken, das obere Seitenband übertragenden elektroakustischen Wandler und den rechten, das untere Seitenband übertragenden elektroakustischen Wandler speisen. Bei der üblichen Verwendung des Gerätes sind die elektroakustischen Wand­ ler herkömmliche Lautsprecher, obwohl Stereokopfhörer in vielen Fällen verwendet werden können.

Es sei darauf hingewiesen, daß, obwohl in Fig. 1 die Ver­ wendung der Filtermethode zur Isolierung von Seitenbän­ dern dargestellt ist, der Erfindungsgedanke ebenfalls bei der Phasensprungmethode zur Seitenbandauswahl ange­ wendet werden kann. Nach der Phasensprungmethode arbeiten­ de Empfänger sind dem Fachmann bekannt und ein auf der Phasensprungmethode beruhendes Verfahren zum Seitenband­ empfang ist in der US-PS 40 18 994 beschrieben. Der in dieser Patentschrift gezeigte Schaltkreis ist besonders für den kompatiblen Empfang von AM-Stereosendungen geeig­ net. Der Schaltkreis kann so abgeändert werden, daß die Vorteile der neuen Erfindung erzielt werden, indem die Stereoausgangssignale eines Empfängers gemäß der US-PS 40 18 994 vor Einspeisen der Stereosignale in entsprechende (linke oder rechte) Lautsprecher abgegriffen werden und in den in der hier vorliegenden Fig. 1 dargestellten, mit den Ausgängen der Verstärker 122 und 124 verbundenen Schaltkreis eingespeist werden. Selbst­ verständlich wird dann der in der vorliegenden Fig. 1 dar­ gestellte Schaltkreis bis zu diesen Punkten in dem System nicht länger benötigt, d. h. die gesamte Schaltung ein­ schließlich der Verstärker 122, 124 und der diese Ver­ stärker speisenden Blöcke würde wegfallen, da die Stereo­ trennschaltung gemäß der US-PS 40 18 994 die ge­ samte, notwendige Signalverarbeitung übernimmt, die von den weggefallenen Blöcken durchgeführt wurde. Es sei darauf hingewiesen, daß die Phasenschiebernetzwerke im Niederfre­ quenzteil des Empfängers gemäß der US-PS 40 18 994 in ihrem Aufbau geändert werden müssen, so daß wenigstens ein geringes Maß an Seitenbandtrennung bei 10 kHz vorhanden ist. Während eine Trennung bei diesen höheren Frequenzen ge­ wöhnlich für einen Stereoempfang nicht notwendig ist, ist dies zum Abtasten der Nachbarkanalstörsignale ge­ mäß der vorliegenden Erfindung erforderlich. Eine Tren­ nung von höheren Frequenzen ist ebenfalls notwendig, wenn der sog. Cocktail-Party-Effekt ausgenutzt werden soll, der es einem Zuhörer mit zwei Ohren ermöglicht, die von zwei verschiedenen sprechenden Personen bei ihm ankommenden Schallwellen zu trennen und den Worten eines Sprechers mehr Aufmerksamkeit zu schenken als denen des anderen. Dieser richtungsabhängige Sprecherauswahl-Effekt ist allgemein bekannt.

Herkömmliche Phasensprung-Einseitenband-Empfänger, wie sie in der Literatur beschrieben sind, können bei der vorliegenden Erfindung auch für monophonen Empfang ver­ wendet werden.

Wenn das mittels des Filters 108 ausgesonderte und mit­ tels des Produkt-Demodulators 118 demodulierte Seiten­ band das obere Seitenband darstellt und die Störsignale oberhalb des gewünschten Signals größer als die darunter­ liegenden Störsignale sind, wird das Signalfilter 126 auf eine niedrigere Grenzfrequenz als die des Filters 128 umgeschaltet und die Störung wird gedämpft. Es ist auch möglich, kontinuierlich die hochfrequente Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters gemäß einer Funktion der Störung zu verringern, anstatt ein umschaltbares Filter, wie in Fig. 1 unten gezeigt, zu verwenden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wer­ den beide Filter 126 und 128 durch Verkleinern ihrer Grenz­ frequenzen gesteuert, jedoch erhält der stärkeren Stör­ signalen ausgesetzte Kanal eine tiefere Grenzfrequenz.

Statt Hochpaßfilter zu verwenden, die an die Ausgänge der Verstärker 122 und 124 angeschlossen sind, können mit dem Ausgang des Verstärkers106 verbundene, d. h. in der Lei­ tung 107 liegende Bandfilter verwendet werden. Solche Filter wären jedoch etwas teurer als die in Fig. 1 dar­ gestellten Hochpaßfilter 138 und 142, wenn sie eine an­ gemessene Trennschärfe haben sollen.

Die Ausgänge der umschaltbaren Tiefpaßfilter 126 und 128 liegen an den Eingängen der Verstärker 130 und 132, die die Schaltkreise für die elektroakustischen Wandler spei­ sen. Die elektroakustischen Wandler können Lautsprecher oder stereophone Kopfhörer sein. Wenn in geeigneter Weise aufgestellter Lautsprecher (in Wohnungen beispielsweise in einem Abstand von 1,20 m bis 2,40 m, in Kraftfahr­ zeugen oder anderen eingeschlossenen Räumen können die Lautsprecher näher angeordnet sein) oder wenn stereophone Kopfhörer zum Empfang monophoner Zweiseitenbandsignale mit identischem Informationsgehalt in ihren oberen und unteren Seitenbänden verwendet werden, kann der oben er­ wähnte, sog. "Cocktail-Party-Effekt" verwendet werden, um Nachbarkanalstörungen auszufiltern. Wenn die Nachbarkanal­ störung unterhalb des gewünschten Kanals, d. h. der sich an das untere Seitenband des gewünschten Signals anschlies­ sende Kanal, beispielsweise zur Linken des Hörers erscheint, erscheint die Nachbarkanalstörung oberhalb des gewünsch­ ten Kanals, d. h. des Kanals, der sich an das obere Seiten­ band des gewünschten Signals anschließt, zur Rechten des Hörers. Der Informationsgehalt des oberen und unteren Seitenbandes wird in Phase den Lautsprechern zugeführt und erzeugt den Eindruck, daß das gewünschte Signal aus der Mitte zwischen den beiden Lautsprechern kommt.

Durch dieses Verfahren wird des dem Zuhörer ermöglicht, den sog. Cocktail-Party-Effekt auszunutzen und die ge­ wünschte Information aus den Störsignalen auszufil­ tern, die dem Zuhörer von der Seite her kommend erschei­ nen.

Der gleiche Effekt ist ein einem gewissen Ausmaß bei dem oben beschriebenen, für Amplitudenmodulation ausgelegten Stereoempfänger gemäß der Erfindung vorhanden (mit der Ausnahme, daß die Störungen des unteren Seitenbandes sich rechts und die Störungen des oberen links vom Zu­ hörer befinden). Da die gewünschten Signalkomponenten jedoch nicht alle in die Mitte fallen, sondern an näher zu den Lautsprechern gelegenen Orten auftreten können, ist die Möglichkeit zur Ausnutzung des Cocktail-Party- Effekts geringer.

Fig. 3 zeigt ein Spektrum, das typisch für den normalen, amlitudenmodulierten Rundfunk ist, bei dem die erwünschte Trägerfrequenz mit F _c bezeichnet ist. Die Trägerfrequenz des um 10 kHz oberhalb des gewünschten Trägers liegenden Kanals ist mit F _c + 1 bezeichnet. Die um 20 kHz höher liegende Nachbarkanalträgerfrequenz liegt bei F _c + 2. In ähnlicher Weise haben die Störsignale der tieferliegenden Nachbarkanäle Trägerfrequenzen bei F _c - 1 und F _c - 2.

Es sei erwähnt, daß sich die Seitenbänder wesentlich über­ lappen, da die meisten Rundfunkstationen mit qualitativ guter Amplitudenmodulation Seitenbänderkomponenten auf­ weisen, die wesentlich weiter als 5 kHz reichen. Die Sei­ tenbandkomponenten von Nachbarkanalstationen können daher in den Durchlaßbereich des gewünschten Signales fallen. Wenn dies geschieht, erzeugen sie eine seltsam klingende, manchmal Affengekreisch (monkey chatter) genannte Nach­ barkanalstörung, die unverständlich und ziemlich unange­ nehm anzuhören ist.

Somit ist der Hörer einer von den Seitenbändern der Nachbarkanalsignale herrührenden Störung selbst dann ausgesetzt, wenn der Empfänger die Trägerfrequenzkompo­ nente der Nachbarkanalstörung vollkommen unterdrückt. Die vorliegende Erfindung trägt nicht nur durch merk­ liches Abschwächen der näher als 10 kHz an den gewünsch­ ten Träger heranreichenden Signale dazu bei, den 10 kHz- Überlagerungspfeifton zu entfernen, sondern dämpft eben­ falls die Seitenkanalstörung oder das Affengekreisch. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel ist die Störung durch den oberhalb der Trägerfrequenz liegenden Nach­ barkanal merklich größer als die von dem Störsignal des unteren Seitenbandes ausgehende Störung. Daher ist es wichtig, daß der Durchlaßbereich des Empfängers für sein oberes Seitenband wesentlich verkleinert wird. Be­ fände sich der Empfänger an einer Stelle, an der das untere Seitenband einer größeren Störung ausgesetzt ist, wäre es notwendig, für das untere Seitenband zusätz­ lich Trennschärfe einzuschalten.

Im allgemeinen trifft es zu, daß die Frequenzpläne so ge­ macht sind, daß in einem bestimmten Bereich wenig Störungen durch Nachbarkanalsignale auftreten, die im Abstand von 10 oder 20 kHz von einer bestimmten, zugeteilten Sollfre­ quenz einer Rundfunkstationen liegen. Wenn jedoch ein Hörer eine weit entfernte Rundfunkstation einstellt, ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß sie durch Nachbarkanal­ störungen gestört wird.

Wie oben erläutert ist, nützt die Erfindung den sog. Cocktail- Party-Effekt aus, um die Nachbarkanalstörung-Unterdrückungs­ eigenschaften von Rundfunkempfängern zu verbessern.

Um den Cocktail-Party-Effekt wirksam werden zu lassen, ist es notwendig, daß der scheinbare Ort der erwünschten Schallquelle räumlich von dem scheinbaren Ursprung der Stör­ signale getrennt ist. Somit ist es wesentlich, daß die Seitenbandtrennung sowohl für die stereophone als auch für die monophone Ausführungsform der Erfindung wirk­ kungsvoll für alle Komponenten ist, die unter die effektive obere Grenzfrequenz des Tonfrequenzdurch­ laßbereiches fallen. Es ist jedoch nicht ebenso wesent­ lich, daß die Trennung für den niederfrequenten Teil des Tonfrequenzbandes stark ist, daß Nachbarkanal-Störkomponen­ ten im allgemeinen nicht in die Nähe des gewünschten Trä­ gersignales fallen. Daher braucht die Schaltung zur Tren­ nung der Seitenbänder in dem monophonen Ausführungsbei­ spiel für Frequenzen von beispielsweise weniger als 1 oder 2 kHz nicht besonders wirksam zu sein. Wird die Pha­ sensprungmethode zur Trennung des oberen und unteren Sei­ tenbandes benutzt, brauchen die Netzwerke somit keine ge­ naue Phasenkorrektur im niederfrequenten Bereich aufzu­ weisen und dementsprechend werden weniger Bauteile be­ nötigt.

Im Fall einer amplitudenmodulierten Stereorundfunksendung wird die Trennung sowohl für die stereophone Wiedergabe als auch für die Unterdrückung von Störungen benötigt. Da­ her erfordern die für den amplitudenmodulierten Stereo­ empfang verwendeten Netzwerke eine verhältnismäßig gute Trennschärfe bis beispielsweise herunter auf wenigstens 300 Hz.

Bei den amplitudenmodulierten Stereoanlagen, die in den US- PS 32 18 393, 39 08 090, 39 47 749 und 40 18 994 beschrie­ ben sind, haben die in den Empfängern verwendeten Phasen­ schiebernetzwerke eine gute Trennschärfe, d. h. 20 oder mehr db zwischen 200 Hz bis 5000 Hz. Der gesamte monofone Frequenz­ gang des Empfängers ist jedoch etwas größer, d. h. bis zu 10 kHz. Der Grund dafür, daß ein Schaltkreis zur Trennung für die höheren Frequenzen nicht vorgesehen ist, liegt darin, daß wenig Stereoinformationsgehalt in den hochfrequenten Tönen enthalten ist, wenn ein ausreichender Informations­ gehalt in dem unteren und mittleren Bereich vorhanden ist, um jemandem eine Ortsbestimmung zu ermöglichen. Daher ist aus wirtschaftlichen und anderen Gründen die Trennung auf ungefähr 200 Hz bis 5000 Hz, wie oben erwähnt, be­ grenzt, was in etwa den Trenneigenschaften des Stereo­ senders entspricht.

Im vorliegenden Fall ist es wünschenswert, eine verhältnis­ mäßig gute Trennung für den gesamten hochfrequenten Frequenz­ gang des Systems zu erhalten, so daß Störungen ausge­ filtert werden können und der Cocktail-Party-Effekt voll­ ständig ausgenutzt werden kann. Die Trennschärfe braucht jedoch nicht sehr groß zu sein, damit ein Zuhörer in der Lage ist, Störungen auszufiltern. Im allgemeinen ist eine Trenngüte von 10 db angemessen.

Falls weiterhin das Ausführungsbeispiel der Erfindung ver­ wendet wird, das eine zusätzliche Filterung der Nachbarkanal­ störungen aufweist, braucht die Trennung für das System nur ausreichend zu sein, um den Pegel der Störungsschwin­ gungen zu messen. Beispielsweise ist es lediglich notwen­ dig, daß die Trennung bei 10 kHz angemessen ist, wenn die Vorrichtung in Systemen verwendet wird, bei denen die Trägerfrequenz des Nachbarkanalstörers bekannt ist, wie im normalen amplitudenmodulierten Rundfunk, d. h. 10 kHz neben dem erwünschten Träger. Somit ist es nicht notwen­ dig, den ganzen Cocktail-Party-Effekt für solche Frequenz­ komponenten auszunutzen, die durch die Tiefpaßfilter nach Fig. 1 oder 3 unterdrückt oder wenigstens stark gedämpft werden, falls sie stark genug sind, um zu stören. Tatsäch­ lich kann das Netzwerk so aufgebaut sein, daß die Trennung beispielsweise oberhalb einiger kHz schlecht ist, wenn sie nur bei 10 kHz wiederhergestellt ist. Diese verrin­ gerte Anforderung an die Filtereigenschaften kann we­ sentlich zu einer Reduzierung der Kosten und Komplexität der Anordnungen zur Trennung der oberen und unteren Seitenbandkomponenten beitragen.

Konstruktionseinzelheiten von Phasenschiebernetzwerken sind in dem Aufsatz "Normalized Design of 90° Phase- Difference Networks" von S.D. Bedrosian in den IRE Trans­ actions of the Professional Groups on Circuit Theory Vol. CP-7, No. 2, auf den Seiten 128 bis 136 (Juni 1960) sowie in der dort zitierten Literatur beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine Schalteranordnung, die verwendet wer­ den kann, um den erwünschten, verbesserten Trenneffekt zu erhalten. Ein elektronischer Schalter 200, der aus den Umschaltern 202, 206, 208 und 212 zusammengesetzt ist, wird verwendet, um den Frequenzgang des Systems von dem vollen Frequenzgang (Stellung 2) auf einen Frequenzgang des oberen Seitenbandes von 2 kHz (Stellung 1) und den vollen Frequenzgang (Stellung 2) des unteren Seitenbandes auf 2 kHz (Stellung 3) zu reduzieren. Die Schalteranordnung kann an die Stelle der Filter 126 und 128 der Fig. 1 tre­ ten und wird dann durch den Vergleichsschaltkreis 146 ge­ steuert. Die Umschalter 208 und 212 dienen zum Umschalten des Frequenzganges des Systems auf die Information des unte­ ren Seitenbandes. Die Umschalter sind miteinander so gekuppelt oder verbunden, daß sie ihre Stellungen gemein­ sam verändern. Bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung ist der Frequenzgang des oberen Seitenbandes durch ein Tießpaß­ filter 204 auf 2 kHz und der des unteren Seitenbandes durch ein Tiefpaßfilter 210 auf 3 kHz begrenzt. Wenn sich die Schal­ ter in der Stellung 3 befinden, wie dies im Fall von star­ ken Störungen des unteren Seitenbandes der Fall ist, wird die Bandbreite des unteren Seitenbandes auf 2 kHz und die des oberen Seitenbandes auf 3 kHz begrenzt.

Sind keine Störungen vorhanden oder sind deren Pegel klein, befinden sich die Umschalter in der Stellung 2, so daß die Filter nicht wirksam sind und der maximale Frequenzgang vorhanden ist. Bei manchen Systemen kann es wünschens­ wert sein, nur ein Filter einzuschalten und das andere Seitenband mit vollem Frequenzgang durchzulassen. Eine derartige Schalteranordnung kann unmittelbar durch Ab­ änderung des Schaltkreises nach Fig. 2 erhalten werden, indem das Filter 210 entfernt wird und die vorher zu dem Eingang des Filters 210 führende Leitung mit der vorher mit dem Ausgang des Filters 210 verbundene Lei­ tung in Verbindung gebracht wird.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, daß die Tonfre­ quenzfilter 204 und 210 an eine Vielzahl von anderen Punk­ ten angeordnet werden können oder daß eine Kombination von Filtern benutzt werden kann, um die erwünschte, erhöhte Trennschärfe zu erzielen. Die Eigenschaften der Filter können in diskreten Schritten oder aber kontinuierlich verändert werden. Die Filter können passive Filter sein, die nach den in vielen Literaturstellen beschriebenen Ver­ fahren aufgebaut sind, wie beispielsweise in "Filter Design Data for Communication Engineers" von J.H. Mole, John Wiley & Sons., Inc., New York, 1952. Auch aktive Tonfrequenzfil­ ter können verwendet werden. Die Konstruktion von aktiven Filtern ist ebenfalls in zahlreichen Literaturstellen be­ schrieben, beispielsweise in "Rapid Practical Design for Active Filters" von D.E. Johnson und J.L. Hilburn, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1975.

Claims (18)

1. Verfahren zur Minderung der Nachbarkanalströmung beim Empfang eines amplitudenmodulierten Funksignales, das als ein zweikanaliges, jeweils für ein Ohr bestimm­ tes Tonsignal wiedergegeben wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das obere und das untere Seitenband des amplitudenmodulierten Funksignales nach seiner Demodulation jeweils dem einen Ohr zugeordneten Kanals zugeführt wird und daß nach dem Messen des Pegels der empfangenen Nachbarkanalstörungen in dem demodu­ lierten oberen und dem demodulierten unteren Seiten­ band die obere Grenzfrequenz wenigstens eines der beiden Kanäle entsprechend dem Pegel der in diesem Kanal gemessenen Nachbarkanalstörungen vermindert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenzfrequenz desjenigen der beiden Kanäle entsprechend dem Pegel der in diesem Kanal gemessenen Nachbarkanalstörungen selbsttätig vermindert wird, in dem der größere Pegel auftritt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur selbsttätigen Verminderung der oberen Grenz­ frequenz eines jeweiligen Kanals die in dem oberen Seitenband gemessenen Nachbarkanalstörungen mit dem im unteren Kanal gemessenen Nachbarkanalstörungen verglichen werden und daß entsprechend dem Ergebnis des Vergleichs selbsttätig die obere Grenzfrequenz desjenigen Kanals vermindert wird, in dem die stär­ keren Nachbarkanalstörungen gemessen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verminderung der Nach­ barkanalstörung eines nach dem Zweikanal-Einsei­ tenbandverfahren übertragenen stereofonen, ampli­ tudenmodulierten Funksignales, dadurch gekennzeich­ net, daß durch die Messungen die empfangenen Nachbar­ kanalstörungen jeweils in dem oberen und unteren demodulierten Seitenband des Stereosignales gemes­ sen werden und der Tonfrequenzgang desjenigen Stereokanales eingeengt wird, der die größere Nach­ barkanalstörungen aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zusätzlich der Tonfrequenzgang des Kanales mit dem geringeren Nachbarkanalstörpegel um einen Betrag eingeengt wird, der jedoch kleiner als der der Bandbreitenverringerung des anderen Kanales ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandbreitenverringerung erst ab einem Wert des Nachbarkanalstörpegels einsetzt, der ungefähr 0,1% des Leistungswertes des amplitudenmo­ dulierten Seitenbandsignales ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonfrequenzgang des einem größeren Nachbarkanalstörpegel ausgesetzten Kanals ungefähr auf ein Drittel des vollen Frequenz­ ganges verringert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonfrequenzgang des dem größeren Nachbarkanalstörpegels ausgesetzten Kanals auf etwa 2 kHz begrenzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgang des anderen schwächer gestörten Kanals auf etwa 3 kHz verringert wird.

10. Funkempfänger zum Empfang eines amplitudenmodulier­ ten Signales mit zwei Kanälen, die jeweils einem Ohr zugeordnet sind, mit Stufen zum Umsetzen des empfangenen Signales in ein Zwischenfrequenzsignal und anschließender Demodulierung, dadurch gekennzeichnet, daß er den Frequenzgang des einen Kanals in bezug auf den anderen Kanal verändernde, dadurch die Un­ terdrückung von Nachbarkanalstörungen verbessernde Einrichtungen aufweist, die einen dem oberen und ei­ nem dem unteren Seitenband zugeordneten und die Sei­ tenbänder demodulierenden Demodulator (108, 114, 118; 112, 116, 120) und die in jedem der Ausgangskanäle (L, 130, 134; R 132, 136) Signalbeeinflussungsein­ richtungen (126, 128) enthalten, durch die die obere Grenzfrequenz wenigstens eines Aus­ gangskanals (L, 130, 134; R 132, 136) entsprechend dem Pegel der in diesem Ausgangskanal (L, 130, 134; R 132, 136) gemessenen Nachbarkanalstörungen ver­ minderbar ist.

11. Funkempfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß auf das obere und das untere demodulierte Seitenband ansprechende Störpegelmeßeinrichtungen (138, 140; 142, 144) vorgesehen sind, die den Pegel der Nach­ barkanalstörungen in den demodulierten Signalen ermitteln und ein dem Pegel der Nachbarkanalstörungen in den demodulierten Signalen des oberen bzw. unte­ ren Seitenbandes entsprechendes Ausgangssignal er­ zeugen.

12. Funkempfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Signalbeeinflussungseinrichtungen (126, 128) an die Störpegelmeßeinrichtungen (138, 140; 142, 144) angeschlossen und durch diese derart gesteuert sind, daß sie die obere Grenzfrequenz desjenigen Ausgangs­ kanales (L, 130, 134; R, 132, 136) mit dem größeren Pegel der Nachbarkanalstörungen vermindern.

13. Funkempfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß er einen die relativen Nachbarkanalstörpe­ gel vergleichenden Vergleichsschaltkreis (146) auf­ weist, dessen Eingang an die Störpegelmeßeinrichtungen (138, 140; 142, 144) beider Ausgangskanäle und des­ sen Ausgang an die Signalbeeinflussungseinrichtungen (126, 128) der jeweiligen Ausgangskanäle angeschlos­ sen ist, über die der Tonfrequenzgang des Ausgangs­ kanals mit dem größeren Nachbarkanalstörpegel re­ duzierbar ist.

14. Funkempfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalbeeinflussungs­ einrichtungen steuerbare Tiefpaßfilter (126, 128) auf­ weisen.

15. Funkempfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 14, der für den Empfang amplitudenmodulierter Stereosignale ausgelegt ist und dessen jeweils einem Ohr zugeordnete Ausgangskanäle Stereokanäle sind, dadurch gekennzeichnet, daß durch den das Zwischenfrequenzsignal demodulierten Demodulator (108, 114, 118; 112, 116, 120) ein Stereo­ signalpaar erzeugbar ist, das gegenüber Nachbarkanal­ störungskomponenten oberhalb 5 kHz eine wesentliche Trennung aufweist und daß der Tonfrequenzgang des einem größeren Nachbarkanalstörpegel ausgesetzten Stereokanales mit Hilfe der Signalbeeinflussungsein­ richtung (126, 128) auf etwa 2 kHz reduzierbar ist.

16. Funkempfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 15, der zum Empfang amplitudenmodulierter Stereosignale ausgelegt ist und dessen jeweils einem Ohr zugeordnete Ausgangskanäle Stereokanäle sind, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem Demodulator (110, 114, 118; 112, 116, 120) erzeugte Stereosignalpaar eine wesentliche Trennung für Signalkomponenten bis zu Frequenzen von wenigstens 10 kHz hat und daß durch die Signalbeeinflussungsein­ richtungen (126, 128) der Frequenzgang des einem größeren Nachbarkanalstörpegel ausgesetzten Stereokanales auf etwa ein Drittel des vollen Frequenzganges des Stereo­ kanales reduzierbar ist.

17. Funkempfänger nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Störpegelmeßeinrichtungen (138, 140; 142, 144) beim Auftreten eines vorherbestimmten Pegels von mehr als etwa 0,1% des Seitenband-Leistungs­ pegels wirksam sind.

18. Funkempfänger zum Empfang eines amplitudenmodulierten Signals mit zwei Kanälen, die jeweils einem Ohr zu­ geordnet sind, mit Stufen zum Umsetzen des empfangenen Signals in ein Zwischenfrequenzsignal und anschließen­ der Demodulierung, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Empfang von eine Stereosummen- und eine Stereodifferenz­ signalkomponente aufweisenden phasen- und amplitudenmodulier­ ten Stereosignalen ausgelegt ist und die empfangenen Stereosignale in eine Stereosummen- und eine Stereo­ differenzsignalkomponente demoduliert, die in wenigstens einem Phasenschiebernetzwerk gegeneinander um im wesent­ lichen 90° in der Phase gedreht werden und um im wesent­ lichen 90° in der Phase gegeneinander gedreht NF-Signale bilden, die in einer Stereoverknüpfungsmatrix miteinan­ der verknüpft und für die Wiedergabe in voneinander ge­ trennten NF-Wiedergabegeräten demoduliert werden, daß die Stereodifferenzsignalkomponente auf eine vorbestimmte obere Grenzfrequenz bandbegrenzt ist und daß sich der NF-Arbeitsfrequenzbereich des oder der Phasenschieber­ netzwerke (212, 128) über die vorbestimmte obere Grenzfrequenz hinauserstreckt und derart in einen vorbestimmten Frequenz­ bereich reicht, daß auftretende Nachbarkanalstörungen hauptsächlich auf einen der Stereokanäle beschränkt werden.