DE2826524C3 - Schaltungsanordnung zur Störverminderung in einem FM-Radioempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Störverminderung in einem FM-Stereoempfänger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In der US-PS 37 39 285 ist eine Schaltungsanordnung zur Störsignaldampfung in einem FM-Stereoempfänger beschrieben, bei der eine Torschaltung zwischen dem FM-Demodulator und einem Stereo-Multiplex-Demodulator liegt, die bei Auftreten von Storimpuls-Signalen gesperrt wird und der ausgangsseitig ein auf die Pilotfrequenz abgestimmter Resonanzkreis parallel geschaltet ist. der während der Sperrdaucr für das ebenfalls gesperrte Pilotsignal ein Krsat/signal liefern soll.

Aus der IIS-PS 39 19 482 ist eine ähnliche Schaltung mit zwei Torschaliiingen in den beiden Tonkanälen bekannt, bei deren Sperrung zugleich die 38-kHz-Schaltfrequenz für den Multiplex-Demodulator unterdrückt wird.

Bei einer solchen Schaltungsanordnung sind die FM-Empfangssignale, die von der Torschaltung bereitgestellt werden, frei von Störimpulssignalen. Wenn die Impulsbreite der Störimpulssignale langer ist, bleibt die Torschaltung langer gesperrt, so daß auch während dieses Zeitraums die Informationssignale und die 19-kHz-Stereo-Pilotsignale nicht durchgelassen werden. Auch wenn die Informationssignale während der Sperrzeit der Torschaltung nicht durchgelassen werden,

so wird dadurch ein Musikgenuß oder dergleichen nicht nachteilig beeinflußt. Beim FM-Empfang ist es jedoch nachteilig und nicht wünschenswert, wenn die 19-kHz-Pilotsignale ausbleiben. Daher ist zwischen der Torschaltung und einem Trennverstärker der 19-kHz-Resonanzkreis vorgesehen, um ein Pseudo-Pilotsignal mit 19 kHz zu erzeugen. Die FM-Empfangssignale gelangen über den Trenn verstärker und einen herkömmlichen Verstärker an einen 38-kHz-Hilfsträgergen^rator und einem FM-Mult;plexer. Das Ausgangssignal des Hilfsträgergenerators gelangt zum FM-Multipleter.

Diese bekannte Schaltungsanordnung zur Störsignaldämpfung arbeitet hinsichtlich einer Unterdrückung der Störimpulssignale zuf.nedenstellend, allerdings mit dem Nachteil, daß die 19-kHz-Stereo-Pilotsignale zusammen mit den Störsignalen unterdrückt werden. Wenn das Pseudosignal mit 19 kHz vom Resonanzkreis nicht vollständig mit dem an der Antenne empfangenen 19-kHz-Pilotsignal übereinstimmt, so entstehen sekundäre Stör- bzw. Interferenzsignale beim Ein- und Ausschalten der zugeordneten Torschaltung.

Das 19-kHz-Signal, das vom Resonanzkreis bereitgestellt wird, muß daher äußerst genau eingestellt werden können. Ein Resonanzkreis mit gutem φ-Wert ist teuer und es ist darüberhinaus noch eine Einstellstufe für den C^Wert erforderlich. Mit der Zeit ändert sich der Q-Wert des Resr-nanzkreises und weicht dann mehr oder weniger von seinem Anfangswert ab.

Um diesen Aufwand zu vermeiden, ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 07 600 vorgeschlagen, die Störsignalausblendung nicht in den N F-Kanälen, sondern mittels einer Torschaltung im Multiplexzweig vorzunehmen, welche aufgrund der durch ein Hochpaßfilter abgetrennten höherfrequenten Störsignalanteile von einer Signalformschaltung geschaltet wird. Diese Torschaltung unterbricht bei Vorliegen eines erhöhten Störsignalpegels den Multiplexzweig zwischen einem vom Ausgang des ZF-Demodulators gespeisten Tiefpaßfilter und dem Multiplex-Demodulator. Der Pilotton für die Gewinnung des 38-kHz-Signa!s wird durch ein zusätzliches Bandpaßfilter gesichert.

Bei der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung wird eine gute Störsignalunterdrückung mit Verwendung nur einer Torschaltung im Multiplexsignalzweig erreicht.

Bei dieser vorgeschlagenen Schaltungsanordnung läßt sich jedoch nicht ausschließen, daß Summen- und Differenzsignale bzw. Kreuzmodulationsprodukte des Pilottons im Multiplex-Demodulator insbesondere im Ein- bzw. Aussciialtzeitraum der Torschaltung auftreten, die störend wirken können.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, die vorgeschlagene Schaltungsanordnung zur Störverminderung in einem FM-Stereoempfänger. bei der eine Torschaltung im Multiplexsign?.lzweig verwendet wird, so zu verbessern, daß Störungen aufgrund des Pilottons am Multiplex- Demodulator nicht mehr auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Aus der DE-OS 20 06 397 ist zwar eine Filterschaltung zur Auskopplung des Pilotsignals aus dem Stereosignalgemisch bei gleichzeitiger Unterdrückung des Pilotsignals am Ausgangssignal der Schaltung bekannt. Hierzu dier.t im wesentlichen ein im Signalpfad liegender, auf die Pilotfrequenz, abgestimmter Sperrkreis, dessen Spule eine zusätzliche Wicklung zur Auskopp-

lung des Pilotsignal* nulwei&i. Abgesehen davon, daß die Auskopplung des Pilotsignal* mit Hilfe eines schmulbandigen Resonanzkreises bei ungenauem Abgleich oder Alterung desselben /u Phusenfehlern führen würde, lehrt die Entgegenhaltung nichts über die Anordnung eines solchen Filters bei einem S'ereodec· dierer mit Störsignalunterdrückung.

Das erfindungsgemäße· Pilotsignal-Sperrfilter im Signalweg zwischen der ZF-Demodulatorstufe und dem Multiplex-Den.odulator hindert nicht die ununterbrodiene Übertragung des Informationssignals und auch nicht die Zuleitung des Pilotsignals zum Stereo-Hilfsträgergenerator, da das Pilotsignal über einen Nebenzweig zu der den FM-Multiplexer und den Stereo-Hilfsträgergenerator umfassenden Schaltung gelangt, ohne '"> die Torschaltung zu passieren. Andererseits wird das Pilotsignal jedoch von der Torschaltung ferngehalten, so daß die erwähnten Summen- und Differenzsignale bzw. Kreuzmodulationsprodukte mit dem Pilotsignal aufgrund der Übergangsfunktion der Torschaltung nicht -o auftreten können.

Es ist vorteilhaft, wenn der Dampfungsgrad des Stereo-Pilotsignals von 19 kHz im Sperrfilter eingestellt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Bandpaßfilter für die Stereo-Pilotsignale von 19 kHz, das parallel zum 19-kHz-Sperrfilter und zur Torschaltung liegt, vorgesehen.

Die Frfindung wird nachstehend anhand der Zeich- ro nung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform,

Fig.2 die konkrete Ausführung eines Sperrfilters, wie es bei der in F i g. 1 dargestellten Schaltung verwendet wird,

Fig. 3 eine ins einzelne gehende Schaltungsanordnung der in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform und

F i g. 4 das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel. Das Signalgemisch mit den Informationssignalen, den 19-kHz-Stereo-Pilotsignalen und den Störimpulssignalen wird mit einer FM-Antenne 1 empfangen und nach Durchgang durch eine FM-Eingangsstufe 2 einem ZF-Verstärker/Demodulator 3 zugeleitet. Das Ausgangssignal des FM-Demodulators 3 gelangt über einen Verstärker 4 sowohl an ein Tiefpaßfilter 5, als auch an ein Hochpaßfilter 10. Die Störimpulssignale werden durch das Hochpaßfilter 10 aus dem zugeleiteten Signalgemisch ausgefiltert und gelangen auf einen Impulsverstärker 11.

Das Ausgangssignal des Verstärkers ti gelangt zu einem Impulsumse'.zer 12, der die Störimpulssignaie mit negamer Komponente in entgegengesetzt gerichtete Störimpulssignale mit positiver Komponente umsetzt. Die vom Impulsumsetzer 12 bereitgestellten Störimpulssignale gelangen zu einem Schmitt-Trigger 13, der einer Torschaltung 7 ein Steuersignal mit positiver Polarität und einer Verstärkungssteuerschaltung 14 ein Steuersignal mit negativer Polarität bereitstellt. Die Verstärkungssteuerstufe 14 erzeugt ein Signal, das auf den Verstärkungsgrad des Impulsverstärkers 11 Einfluß nimmt.

Am Ausgang des Tiefpaßfilters 5 treten die Informationssignale, das 1.9-kHz-Stereo-Pilotsignal und diejenigen Störsignale auf, die vom Tiefpaßfilter 5 nicht ausgefiltert wurden.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen tJchaltungsanordnungen gelangt das Ausgangssignai des Tiefpaßfilters 5 im vorliegenden Fall zu einem Verstärker 8 und zu einem 19-kHz-Stereo-PilotsignaI-SperrfiIter 6, das den Gegenstand der Erfindung bildet Die 19-kHz-Stereo-Pilotsignale werden damit aus den am Sperrfilter 6 auftretenden Signalen ausgefiltert Die verbleibenden Informationssignale und die restlichen Störsignale gelangen an die Torschaltung 7. Nur wenn die Störsignale vorhanden sind, wird die Torschaltung 7 vom Ausgangssignal des Schmitt-Triggers 13 in Funktion gesetzt so daß die Störsignale entfernt und nur die Informationssignale und die Pilotsignale über zwei Verstärker 15 und 16 an einen FM-Multiplexer 18 gelangen. Das Ausgangssignal de: Verstärkers 8 wird einem Stereo-Hilfsträgergeneraior 17 zugeleitet, der eine Signalkomponente mit der Hilfsträg-srfrequenz von 38 kHz erzeugt, die dem FM-Multiplexer 18 zugeleitet wird.

Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, wf ι das Sperrfilter 6 einen Widersiand 21. eine Spule 22 und einen Kondensator 23 auf, und nur das 19-kHz-Stereo-Pilotsignal wird mit dem Kondensator 23 und der Soul? 22 aus den Informationssignalen ausgefiltert Die Torscnaltung ? (F i g. 3) umfaßt einen Bipolar-Transistor 24. einen Feldeffekttransistor 25 sowie einen Widerstand 26, der am Verbindungspunkt der Transistoren 24 und 25 angeschlossen ist. Der Feldeffekttransistor 25 erhält an seiner Gateelektrode das Ausgangssignai des Schmitt-Triggers 13 zugeleitet Das Tiefpaßfilter 5 besitzt in der üblichen Weise eine vorgegebene Anzahl von Kondensatoren 27, 28, 29 sowie eine vorgegebene Anzahl von Spulen 30,31 und Widerständen 32, 33. Das Hochpaßfilter 10 weist einen Kondensator 34, einen Widerstand 35 und eine Spule bzw. eine Induktivität 36 auf. Es sei dab^i bemerkt, daß die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 5 deutlich anders als die entsprechende Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 ist. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 5 ist beispielsweise kleiner als 53 kHz und die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 10 ist beispielsweise größer als 97 kHz.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel sind die Werte für die einzelnen Bauteile folgendermaßen gewählt: 1.2 kn für den Widerstand 21-8,56 mH für die Spule 22; 0,0082 μΡ für den Kondensator 23; 0.0022 μ¥ für den Kondensator 27; 0.0047 \iF für den Kondensator 28; 0.0022 μΡ für den Kondensator 29; 1,2 mH für die Spule 30; 2,4 mH für die Spule 31: 330 Ω für den Widerstand 32; 100 kfi für den Widerstand 33; 100 pF für den Kondensavor 34; 22 k für den Widerstand 35; und 1.2 mH für die Spule 36:

In V ι g. 4 ist eine weitere Ausführungsform der ErfhiJiing dargestellt, bei der die Informationssignale und das Stereo-Pilotsignal mit einer Frequenz von 19 kHz. die durch das Tiefpaßfilter 5 hindurchgehen, an ein 19-kHz-Sperrfilter 6 und ein Bandpaßfilter 19 gelangen, das nur auf das 19-kHz-Stereo-Pilotsignal anspricht. Das Ausgangssignai des Bandpaßfilters 19 gelangt an den Ausgang der Torschaltung 7. Bei dieser Ausführungsform können auch die ausgefilterten 19-kHz-Stereo-PilotsignaIe verwendet werden, so daß dadurch die nachteilige Einstellung der Amplitude des 19-kHz-Signals, wie dies bei den herkömmlichen Schaltungen erford- rlich is·, nicht notwendig ist.

Das Sperrfilter 6 kann auch zwischen dem FM-Demodulator 3 und dem Verstärker 4 angeordnet sein. In diesem Falle erhält der Verstärker 8 sein Eineanessienal

ν nn dem Verbindungspunkt zwischen dem Sperrfilter 6 und dem F M-Demodulator 3 zugeleitet.

Darüberhinaus kann das Sperrfilter 6 auch so ausgebildet sein, daß es das 19-kHz-Stereo-Pilotsignal nicht vollständig aiisfiltert, sondern zwischen der Dämpfung des 19-kHzSignals und des Signalgemisches einen beträchtlichen Unterschied, typischerweise etwa IO dB bewirkt. Dies deshalb, weil der HilfstrSgergenerator 17 auch dann die 38-kHz-Signale erzeugen kann, wenn ein Unterschied von etwa 1OdB gegenüber dem .Signalgemisch vorliegt.

Mit der Erfindung ist es also möglich. Störungssignale auszuschalten oder sehr stark zu dämpfen, ohne daß dadurch die 19-kHzPilotsignale nachteilig beeinflußt oder gar abgeschnitten werden.

Während bei den herkömmlichen Schaltungsanordnungen zur Störsignalverminderung eine Einstellung für die Kompensation der wiedergewonnenen 1 Q.Uh. SiCrCO-PUOtSi⁰HsIc prforHrrlirh i*;l. und hei Ausfall derselben wieder Störprobleme auftreten, lassen sich bei Verwendung der Erfindung solche relativ aufwendigen Einstellvorgängc vermeiden.

Bei einer dieser herkömmlichen Schaltungsanordnungen zur Verminderung von Störungen ist der Zeitraum, in dem die 19-kHz-Stereo-Pilotsignale wieder hergestellt werden müssen, durch Faktoren, wie die Induktivität einer Spule, die Kapazität IC eines Kondensators und den (^-Faktor eines Resonanzkreises festgelegt und bleibt nicht immer konstant. Daher kann der Einfluß von Mischprodukten des wiederhergestellten 19-kHz-Pilotsignals bei Störsignalen mit schwachen Eingangspegeln zu stark werden, bevor die Torschaltung 7 gesperrt ist. Im Gegensatz zu der herkömmlichen Schaltungsanordnung werden mit der Erfindung die 19-kHz-Siereo-Pilotsignale von der Torschaltung 7 ferngehalten, so daß die zuvor beschriebenen Schwierigkeiten nicht auftreten. Da die 19-kll/Stereo-Pilotsignale nicht an den Tonsignalweg des FM-Multiplexcrs gelangen, wird nicht nur der Einfluß der Signalkomponente mit 19 kHz wesentlich verringert, die an der Ausgangsseite des FM-Multiplex-Demodulators auftritt, sondern es werden auch sekundäre Störungen (/. B. Störungen mit den Stereo-Pilotsignalen und Mischprodukte mit den Stereo-Hilfsträgersignalen) unterdrückt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnuneen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Störverminderung in einem FM-Stereoempfänger, der ein Signalgemisch aus Informationssignalen, einem Stereo-Pilotsignal und Störsignalen über eine Antenne und ein FM-Eingangsteil empfängt und dieses Signalgemisch nach einer ZF-Umsetzung und -Demodulation einem Hochpaßfilter und einem Tiefpaßfilter anbietet, wobei das Hochpaßfilter oberhalb des Nutzfrequenzbereichs liegende Störsignalanteile abtrennt, die über eine Signalformerschaltung eine Torschaltung steuern, die im vom Tiefpaßfilter ausgehenden Nutzsignalweg vor einem Multiplex-Demodulator liegt, dessen anderer Eingang durch das Ausgangssignal eines vom Pilotsignal synchronisierten Stereo-Hilfsträgergcnerators beaufschlagt ist, gekennzeichnet durch ein Pilolsignal-Sperrfi'ter (6) im Signn'weg zwischen der ZF-Demodulatorstufe (3) und U«n· dem Multiplex-Demodulator (18) vorgeschalteten Torschaltung (7), welches die für den Stereo-Hilfsträgergencrator (17) bestimmten und über einen Parallelweg geführten Signalt, unbeeinflußt läßt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungsgrad des Sperrfilters (6) einstellbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrfilter (6) zwischen dem Ausgang des Tiefpasses (5) und der Torschaltung (7) angeordnet ist

4. Schaltungsanor Jnung ι jch einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein in einem Umgehungszweig zun- Sperrfilter (6) und zur Torschaltung (7) liegendes Bandpaßfilter (19), über welches das Pilotsignal zum Stereo-Hilfsträgergenerator (17) gelangt.

ίο