DE2919296C2 - Stereodecoder mit 19 kHz-Pilotunterdrückung und verbesserter Phasenverriegelung des Hilfsträger- Oszillators - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Stereodecoder nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein derartiger Stereodecoder ist aus der DE-OS 27 39 668 bekannt.

In manchen Tonaufzeichnungsgeräten, wie beispielsweise Bandaufuahmegeräten, wird automatische Lautstärkenregelung angewandt, woi'si die Lautstärke des aufzuzeichnenden Tonsiga-Js gemessen und auf einen bestimmten Pegel gebracht wird, r-svor die eigentliche Aufzeichnung stattfindet Werden derartige Tonaufzeichnungsgeräte zum Aufzeichnen des Tonsignals an den Ausgängen eines Stereodecoders verwendet, so kann der Püotton (19 kHz) die Messung der Lautstärke des Tonsignals beeinflussen, wodurch eine genaue Lautstärkeregelung und eine optimale Aufzeichnung beeinträchtigt wird. Um dies zu vermeiden, wird der Pilotton des dem Demultiplexer zugeführten Multiplexsignals mit Hilfe einer Pilottonunterdrückungsschaltung in der Amplitude verringert

Der zum Decodieren des Multiplexsignals erforderliche Hilfsträger wird in dem phasenverriegelten Oszillator erzeugt. Seine Phase wird mit der Phase des Pilottons des Multiplexsignals verglichen, und zwar so dadurch, daß im Phasendetektor das Oszillatorsignal mit dem über den Eingang des Stereodecoders dem Phasendetektor zugeführten Multiplexsignal multipliziert wird. Das Ausgangssignal des Phasendetektors, das als Regelsignal dem phasenverriegelten Oszillator zugeführt wird, enthält dadurch außer einer gewünschten Komponente, die die Phasenbeziehung zwischen dem Oszillatorsignal und dem Pilotsignal angibt, auch unerwünschte Komponenten, die z. B. von Tonkomponenten des Multiplexsignals herrühren. Diese uner- μ wünschten Komponenten können die Frequenzen des phäsenverriegelten Oszillators mit beeinflussen, wo= durch eine genaue Phasenverriegelung des Trägers mit dem Pilotsignal gestört wird. Eine optimale Decodierung des Stereosignals aus dem Multiplexsignal ist dann nicht möglich.

Die Erfindung bezweckt nun, einen Stereodecoder zu schaffen, dessen Ausgangssignal durch das Pilotsignal nicht gestört wird und wobei zugleich der Störeffekt der Tonkomponenten des Multiplexsignals auf die Phasenverriegelung des spannungsgesteuerten Oszillators verringert wird.

Ausgehend von einem Stereodecoder der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Maßnahmen gelöst.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme wird das Ausgangssignal der Pilottonunterdrfickungsschaltung, d. h, das Multiplexsignal ohne den Pilotton auf zweierlei Weisen benutzt Einerseits wird daraus, wie bei dem bekannten Stereodecoder, das Stereosignal in dem Demultiplexer decodiert Andererseits wird dieses Multiplexsignal mit dem unterdrückten Pilotton dem Differenzverstärker der Eingangsstufe des Phasendetektors mit der gleichen Phasenlage zugeführt wie das Multiplexsignal mit dem nicht unterdrückten Pilotton, das über den Eingang des Sterodecoders den Differenz-Verstärker direkt erreicht Die gleichphasig zugeführten .Komponenten der beiden Multiplexsignale, die Tonkomponenten, gleichen einander im Differenz-Verstärker der Eingangsstufe völlig aus. Nur das nicht unterdrückte Pilotsignal in dem über den Eingang des Stereodecoders zugeführten Multiplexsignal erscheint im Ausgangssignal des differentialen Verstärkers. Dieses Ausgangssignal enthält also keine störenden Komponenten, die von den Tonkomponenten des Multiplexsignals herrühren und eignet sich dadurch besonders als Phasenbezugssignal für den im phasenverriegelten Oszillator erzeugten Träger.

Die Unterdrückung des Pilotsignals in der Pilottonunterdrückungsschaltung des bekannten Stereodecoders (DE-OS 27 39 668) wird erreicht mittels eines aus dem Signal des phäsenverriegelten Oszillators abgeleiteten 19 kHz-Signals, das in einem Tiefpaßfilter in ein Dreiecksignal umgewandelt und derart dem Multiplexsignal zugeführt wird, daß die Grundwelle dieses Dreiecksignals das Pilotsignal kompensiert Bei dieser Kompensation ist aber die Einführung von harmonischen Teilschwingungen des Dreiecicignals unvermeidbar.

In einer bevorzugten Ausführung eines erfindungsgemäßen Stereodecoders wird das Pilotsignal auf einfachere Weise ausgetastet Ein derartiger Stereodecoder weist dazu das Kennzeichen auf, daß die Pilotaustastschaltung ein Bandsperrfilter enthält mit einer Resonanzfrequenz von 19 kHz und einer Signalaustastung, die mindestens 2OdB beträgt bei der Resonanzfrequenz und für Frequenzen unterhalb 15 kHz und über 23 kHz nicht spürbar wirksam ist

Aus der DE-OS 20 06 397 ist es an sich bekannt, in den Signalweg des Multiplexsignals ein auf den Pilotton abgestimmtes Bandsperrfilter einzufügen. Im Gegensatz zum Stereodecoder nach der Erfindung dient dieses Bandsperrfilter nicht nur zur Unterdrückung des Pilottons, sondern auch zur Lieferung eines vom übrigen Multiplexsignal befreiten Pilottons, Dieses Bandsperrfilter ist dazu im Kollektorkreis eines Transistors aufgenommen und enthält eine aus zwei Wicklungen bestehende Spule, deren gemeinsamer Verbindungspunkt mit einem Kollektorwiderstand verbunden ist. Die Dimensionierung der beiden Wicklungen und des Kollektorwiderstandes ist für eine befriedigende Wirkung dieser Schaltung sehr kritisch, und die Auskoppelimpedanz an der Koppelspule muß grundsätzlich unendlich groß sein. In der Praxis ist ein Einfluß dieser Auskoppelimpedanz auf die Resonanzfrequenz des

Bandsperrfilters unvermeidbar.

Ein Ausfübrungsbejspiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g, 1 einen FM-Stereo-Multiplexempfänger mit einem Stereodecoder nach der Erfindung,

F i g, 2 eine praktische Ausführung des erfindungsgemäßen Stereodecoders.

Fig. 1 zeigt einen FM-Stereo-Multiplexempfänger mit einer Antenne 1, auf die hintereinander geschaltet folgen: eine Eingangsverstärker/Abstimmeinheit 2 zum Verstärken und zum Transponieren eines gewünschten FM-Antennensignals in den ZF-Bereich, einen ZF-Teil 3 zum selektiven Verstärken und Begrenzen des gewünschten ZF-FM-Signals, einen FM-Diskriminator 4 zum Umwandeln des ZF-FM-Signals in ein Stereo-Multiplexsignal, einen Stereodecoder 5 zum Decodieren des linken und rechten Tonsignals L bzw. R aus dem Stereo-Multiplexsignal. Die Tonsignale L und R werden an Tonausgängen 16 und 17 geliefert und nach Verstärkung in Tonverstärkern 34 bzw. 35 mit den Lautsprechern 36 bzw. 37 wiedergegeben.

Die Eingangsverstärker/Abstimmeinheit 2, der ZF-Teil 3 und der FM-Diskriminator 4 können von einer üblichen Konstruktion sein. Sie sind zum Verständnis der Erfindung nicht von Bedeutung und werden aus diesem Grunde nicht näher beschrieben.

Einem Eingang 6 des Stereodecoders 5 wird ein Stereo-Multiplexsignal vom FM-Diskriminator 4 geliefert Der Stereodecoder 5 enthält ein als Pilottonunterdrückungsschaltung wirksames Bandsperrfilter 7, das mit dem Eingang 6 verbunden ist und den Pilotton des Stereo-Multiplexsignals unterdrückt Ein Ausgang des Bandsperrfilters 7 ist über einen Multiplexverstärker 13, in dem eine Verstärkung des Stereo-Mulitplexsignals stattfindet mit einem Signaleingang 20 eines Demultiplexers 14 verbunden. Der Demultiplexer 14 enthält einen Synchron-Detektor 22 und eine Matrixschaltung 15, in der auf bekannte Weise mit Hilfe eines einem Trägereingang 21 zugeführten Trägers (38 kHz), das Differenzsigiial (L — R) des Stereosignals demoduliert und daraufhin mit dem Summensignal (L + R) des Stereosignals kombiniert wird, was zu getrennten linken und rechten Tonsignalen L bzw. R an den Tonausgängen 16 bzw. 17 führt In diesen Tonsignalen fehlt der 19 kHz-Pilotton.

Zum Erzeugen des Hilfsträger (38 kHz) ist der Stereodecoder 5 mit einem phasenverriegelten Oszillator 10 versehen. Die Schwingungsfrequenz desselben beträgt 76 kHz und wird in einem mit einem Ausgang des Oszillators 10 verbundenen Frequenzteiler 11 halbiert. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 11 (38 kHz) wird daraufhin als Hilfsträger dem Hilfsträgereingang 21 des Demultiplexers 14 zugeführt.

Die Phasenverriegelung des Oszillators 10 erfolgt in einer Rückkopplung des Oszillatorsignals über den Frequenzteiler 11 und einen nachfolgenden Frequenzteiler 12, in dem die Frequenz abermals halbiert wird, einen multiplikativen Doppelgegentakt-Phasendetektor 8, in dem der Phasenunterschied zwischen dem nun auf 19 kHz heruntergeteilten Oszillatorsignal und dem 19 kHz-Pilotsignal des Stereo-Multiplexsignals bestimmt wird, und ein Tiefpaßfilter 9, in dem ein Regelsignal aus dem Ausgangssignal des Phasendetektors 8 zur Steuerung der Frequenz des Oszillators 10 erhalten wird.

Der Doppelgegentakt-Phasendetektor 8 enthält eine Multiplikationsschaltung 26 bis einschließlich 33 mit einem als Eingangsstufe wirksamen Differenz-Verstärker, bestehend aus den Transistoren 26, 27 und 28. Ein erster Eingang 23 dieses Differenzverstärkers 26 ... 28 ist mit dem Eingang 6 des Stereodecoders 5 gekoppelt und ein zweiter Eingang 24 mit dem Ausgang des Bandsperrfilters 7 verbunden. Dem ersten Eingang 23 des Differenz-Verstärkes 26... 28 wird das vollständige ίο Stereo-Multiplexsignal zugeführt, während in Phase (common mode) damit dem zweiten Eingang 24 das Stereo-Multiplexsignal mit dem unterdrückten 19-kHz-Pilotton zugeführt wird. Die phasengleich (common mode) zugeführten Komponenten des Siereo-Multiplexsignals gleichen einander im Differenz-Verstärker 26 ... 28 aus, so daß nur der 19-kHz-Pilotton nicht ausgeglichen wird und am Ausgang des Differenz-Verstärkers 26... 28, in diesem Falle an den Kollektorelektroden der als Differenz-Verstärker wirksamen Transistören 26 und 27 erscheint In einer Multiplizierstufe 29 ... 33 des Phasendetektors 8 wird c^ser 19-kHz-Pilotton auf bekannte Weise mit dem übei d>5 Klemmen 25 und 25' des Ausganges des Halbierers 12 zugeführten 19 kHz-Oszillatorsignal multipliziert Das dem Tiefpaßfilter 9 zugeführte Ausgangssignal des Phasendetektors 8 enthält folglich keine Produktkomponenten, die von den Tonkomponenten des Stereo-Multiplexsignals herrühren. Die Phasenverriegelung des Oszillators 10 ist dadurch geschützt vor Störungen durch solche Tonkomponenten.

F i g. 2 zeigt eine praktische Ausführung des Stereodecoders 5, in dem die Schaltungsanordnungen, die funktionell denen aus F i g. 1 entsprechen, dieselben Bezugszeichen aufweisen.

Der Stereodecoder 5 enthält einen mit dem Eingang 6 gekoppelten Emitterfolger 50 zum Verstärken des Multiplexsignals. Ein Ausgang des Emitterfolger 50 ist einerseits über einen Koppelkondensator 56 mit dem ersten Eingang 23 des in eine integrierte Schalung 51 aufgenommenen Phasendetektors 8 verbunden und andererseits mit dem Bandsperrfilter 7. Ein Ausgang des Bandsperrfilters 7 ist über einen Koppelkondensator 57 mit dem zweiten Eingang 24 des Phasendetektors 8 verbunden, der, wie bereits obenstehend erwähnt, in die integrierte Schaltung 51 aufgenommen ist

Die integrierte Schaltung 51 enthält außer dem

Phasendetektor 8 auch die Schaltungsanordnungen 9 bis einschließlich 14 und die Tonausgänge 16 und 17 der vorhergehenden Figur. Sie war in dieser praktischen Ausführung vom Typ TDA 1005.

Das Bandsperrfilter 7 zeigt eine wirksame Signaldämpfung in einem Frequenzbereich zwischen 15 kHz und 23 kHz mit einer maximalen Signaldämpfung auf der jo kHz-Schwingungsfrequenz, die größer ist als 20 dB. Für Frequenzen unter 15 kHz und über 23 kHz ist die Signaldämpfung nicht spürbar und beträgt weniger als I dB. Das Bandsperrfilter 7 ist dazu als überbrücktes T-Filter mit einer Reihenschaltung aus zwei gleichen Kondensatoren 52 und 53 im Längszweig und mit einem an Masse liegenden veränderbaren Widerstand 54 im Querzweig und mit einer Induktivität 55 in der Überbrückung ausgebildet. Die Kondensatoren 52 und 53 haben je 56 nF, die Induktivität 26 mH und der veränderbare Widerstand ist zwischen 1 kn und 1,47 kü. einstellbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Stereodecoder für Multiplexsignele, mit einem Demultiplexer, dessen Signaleingang über eine Pilottonunterdrückungsschaltung mit dem Eingang s des Stereodecoders verbunden ist, und dessen Hijfsträgereingang mit einem phasenverriegelten Oszillator verbunden ist, und mit einer Eingangsstufe, die das Referenzsignal für den phasenverriegelten Oszillator abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe einen Differenzverstärker (26—28) enthält, dessen erster Eingang (23) mit dem Eingang (6) des Stereodecoders (5) und dessen zweiter Eingang (24) mit einem Ausgang der Pilottonunterdrückungsschaltung (7) verbunden ist

2. Stereodecoder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilottonunterdrückungsschaltung (7) ein Bandsperrfilter (52 ... 55) enthält mit einer Resonanzfrequenz von 19 kHz und einer Signaldämpfung von mindestens 20 dB bei der Resonanzfrequenz, das aber für Frequenzen unterhalb 15 kHz und über 23 kHz nicht spürbar wirksam ist.