DE2934029A1

DE2934029A1 - Stereoempfaenger mit einer einrichtung zum beseitigen von rauschen

Info

Publication number: DE2934029A1
Application number: DE19792934029
Authority: DE
Inventors: Eiji Ueno
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1978-08-28
Filing date: 1979-08-22
Publication date: 1980-03-06
Also published as: GB2029177B; US4306112A; JPS5531342A; GB2029177A

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Empfänger und insbesondere auf eine Einrichtung zum Beseitigen eines pulsierenden Rauschens in einem solchen Empfänger,

Bei einem Empfänger,besonders einem FM-Empfanger zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ist ein pulsierendes elektrisches Rauschen, das von den Zündkerzen des Kraftfahrzeuges stammt, und das von den Scheibenwischern erzeugte Rauschen meist ein Problem. Ein solches pulsierendes Rauschen kann in einem gewissen Maße dadurch beseitigt werden, daß das empfangene Signal durch eine Begrenzerschaltung gegeben wird, die der Zwischenfrequenzverstärkerstufe folgt. Jedoch ist diese Technik zum Beseitigen eines pulsierenden Rauschens nicht vollständig befriedigend. Um das pulsierende Rauschen vollständiger zu beseitigen, wurde eine in Fig. 1 gezeigte weitere Rauschbeseitigungsschaltung 10 am Ausgang der FM-Detektorschaltung in dem Empfänger benutzt.

Im einzelnen wird ein zusammengesetztes FM-Sigtial, das ein Pilotsignal von 19 KHz enthält, am Ausgang einer FM-Detektorschaltung 1 gebildet und an eine Detektorschaltung 3 für ein pulsierendes Rauschen gegeben, die ein Hochpassfilter aufweist, das das Yorliegen von Rauschen erfaßt. Das Ausgangssignal der Detektorschaltung 3 steuert eine Impulsformerschaltung 4 an. Die Impulsformerschaltung 4 weist einen monostabilen Multivibrator auf, der an seinem Ausgang Steuerimpulse einer bestimmten Dauer erzeugt.

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Das zusammengesetzte Signal wird nach dem Hindurchlaufen durch eine Ver^iögerungsschaltung 2 an eine Schalterschaltung 5 gegeben, deren Tastverhältnis durch die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 4 gesteuert wird. Die Schalterschaltung 5 verhindert, daß das zusammengesetzte Eingangssignal an die nächste Stufe gegeben wird, wenn die Ausgangsimpulse des monostabilen Multivibrators 4 dieses angeben. Während dieser Zeitintervalle hält der Ausgang einer Pegelhalteschaltung 6 den Pegel des zusammengesetzten Signals am Ausgang der Schalterschaltung 5 auf einem Pegel, der unmittelbar vor der Unterbrechung des Signals durch die Schalterschaltung 5 aufgetreten ist. Die AusgangsignaIe der Schalterschaltung 5 und der Halteschaltung 6 werden an einen Multiplex-Dekoder 8 gegeben, der das Signal in Signale für den linken und rechten Kanal trennt.

Fig. 2a zeigt Signalformen, die zum Verständnis der Arbeitsweise der in Pig, Λ gezeigten Schaltung nützlich sind. Fig. 2a zeigt das FM-Erfassungssignal, das ein Pilotsignal von 19 KHz aufweist. Wenn ein nicht gezeigtes pulsierendes Rauschsignal während einer Zeitdauer vom Zeitpunkt t,. bis zum Zeitpunkt t₂ dem Signal überlagert wird, wird der monostabile Multivibrator 4· durch das Aus gangs signal des Hochpassfilters 3 aktiviert, so daß ein Sperrimpuls während einer bestimmten Zeitdauer T erzeugt würde. Während dieser Zeitdauer T bleibt daher die Schalterschaltung 5 in ihrem Unterbrechungszustand, so daß das Signal nicht übertragen wird. Der zum Zeitpunkt t^ auftretende Signalpegel, der von der Pegelhalteschaltung 6 gehalten wird, wird daher übertragen. Dadurch wird das in Fig. 2b gezeigte Signal an die Dekoderschaltung 8 übertragen. Nachdem das Signal der Fig.' 2b durch ein nicht gezeigtes Tiefpassfilter hindurchgelaufen ist,

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hat das in der Dekoderschaltung 8 erhaltene Signal die in Pig. 2c gezeigte Form. Auf diese Weise wird das während der Zeitdauer T auftretende pulsierende Rauschsignal beseitigt. Ist jedoch''das Tonfrequenzsignal im Vergleich zu dem Pilotsignal von 19 KHz sehr klein, wird ein dem Pegel des Pilotsignals proportionales Rauschsignal während der Zeitdauer T erzeugt.

Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, wird bei einer bisher benutzten Technik das Pilotsignal von 19 KHz während der Dauer des Sperrens der Schalterschaltung mit Hilfe einer Resonanzschaltung oder einer Oszillatorschaltung komplementiert. Eine zweite Technik besteht darin, das Pilotsignal mit Hilfe einer 19 KHz-Fangschaltung oder eines Schmalbandfilters in der Stufe vor der Schalterschaltung zu beseitigen, während das für die Multiplex-Dekoderschaltung erforderliche 19 KHz-Signal an diese unmittelbar über eine Überbrückung um die Schalterschaltung gegeben wird.

Die erste dieser Techniken ist jedoch dadurch nachteilig, daß die Kanaltrennung verschlechtert wird, da in dem Signalpfad eine 19 KHz-Resonanz schaltung oder Oszillator schaltung zusätzlich vorgesehen werden muß, wodurch die Frequenzkennlinie der gesamten Schaltung nahe 19 KHz verzerrt und die Phasenlage des Signals verschoben wird. Auch die zweite Technik ist dadurch nachteilig, daß das Tonfrequenz-Informationssignal von 15 EHz bis 23 KHz in der Nähe von 19 KHz beeinflußt, die Frequenzkennlinie verzerrt und die Phasenlage des Signals verschoben wird.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Empfänger mit einer Schaltung zum Beseitigen eines pulsierenden Rauschens zu schaffen, bei dem alle zuvor beschriebenen Schwierig-

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keiten "beseitigt sind und das Tonfrequenz-Informationssignal -unbeeinflußt bleibt.

Bei der Rauschbeseitigungsschaltung eines erfindungsgemäßen Empfängers ist eine Subtrahier schaltung in der Stufe vor einer Schalterschaltung vorgesehen und ein Steuersignal, dessen !"requenz und Phase genau gleich denen eines Pilotsignals sind, wird an die Subtrahierschaltung gegeben, so daß das Steuersignal von einem erfaßten Signal subtrahiert wird, das das Pilotsignal enthält, wodurch nur das 19 KHz-Pilotsignal beseitigt wird, ohne daß die andere Signalinformation beeinflußt wird. I¹Ur das in Frequenz und Phase mit dem Pilotsignal gleiche Steuersignal wird ein in einer phasenverriegelten Schleife (PLL) mit dem Pilotsignal verriegeltes Signal in einem Stereodekoder benutzt.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken der Erfindung wird also eine Schaltung zum Beseitigen eines pulsierenden elektrischen Rauschens in einem empfangenen und erfaßten Signal angegeben. Eine phasenverriegelte Schleifenschaltung erzeugt ein Ausgangssignal, dessen Frequenz und Phase identisch denen eines Pilotsignals des zusammengesetzten erfaßten Signals eines Stereodekoders sind. Das Ausgangssignal von der phasenverriegelten Schleifenschaltung wird von dem Pilotsignal an einer Stelle subtrahiert, die vor einer Schalterschaltung liegt, die das demodulierte Signal vom Eingang eines Stereodekoders abtrennt_swenn Rauschen auftritt, und' eine Pegelhalteschaltung hält das demodulierte Signal auf dem Pegel, der unmittelbar vor dieser Unterbrechung aufgetreten ist. Durch vollständiges Beseitigen des Pilotsignals aus dem zusammengesetzten Signal vor der Schalterschaltung ohne ein sonstiges Ändern der Phasenoder 3?requenzeigenschaften des zusammengesetzten Signals

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werden Verzerrungen beim Schalten des demadulierten Signals bei niedrigen Pegeln beseitigt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer herkömmlichen Einrichtung zum Beseitigen von Bauschen,

Fig. 2 Signaldiagramme zum Erläutern der Arbeitsweise der in I¹Xg. 1 gezeigten Einrichtung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 4· einen Stromlaufplan besonderer Ausführungsbeispiele der in Fig. 3 gezeigten Schaltungen.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, die bei einem FM-Empfanger angewendet ist. In Fig. 3 sind die gleichen Baueinheiten wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Multiplex-Dekoderschaltung 8 herkömmlicher Bauart benutzt eine phasenverriegelte Schleifenschaltung (PLLII), um ein 38 KHz-Unterträgersignal zu erzeugen, das mit einem 19 KHb-Pilotsignal verriegelt ist. Das heißt, ein von einer Hauschunterdrückungsschaltung 10 erfaßtes FM-Signal wird von einem Verstärker 12 verstärkt und dann an einen Demodulator 13 gegeben. Das Ausgangssignal, das heißt das zusammengesetzte Signal einer Verzögerungsschaltung 2 in der Rauschunter drückungsschaltung 10 umfaßt ein Pilotsignal, das an einen Eingangsanschluß eines Phasenvergleichers 14 gegeben

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wird. Ein 75 KHz-Ausgangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators 15 wird in ein 19 KHz-Signal mit Hilfe eines !Frequenzteilers 16 unterteilt und das 19 KHz-Signal wird an den anderen Eingangs an schluß des Vergleichers 1²I- gegeben. Das Ausgangssignal des Vergleichers 14 wird über ein Tiefpassfilter 1? an einen Gleichspannungsverstärker 18 gegeben, dessen Ausgangssignal die Phasenlage des Ausgangssignals des Oszillators 15 steuert. Ein 38 KHz-Unterträgersignal, das von dem Frequenzteiler 16 erhalten wird, wird an einen Stereodekoder 13 über einen Schalter 19 gegeben. Dadurch werden Ausgangssignale für den linken und rechten Kanal erhalten.

Die Schalterschaltung 19 für das 38 KHz-Unterträgersignal unterbricht die Übertragung des Unterträgersignals an den Dekoder 13 während des Empfangs eines monauralen Signals. Zu diesem Zweck ist eine Diskriminatorschaltung 20 vorgesehen, um das Auftreten oder Fehlen dos Pilotsignals festzustellen, in der Diskriminatorschaltung 20 wird das 19 KHz-Pilotsignal des zusammengesetzten FM-Erfassungssignals an einen Eingangsanschluß eines Phasenvergleichers 21 gegeben. Das 19 KHz-Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 16 in der zuvor erwähnten PLL-Schaltung 11 wird z.B. an ein Flip-Flop 22 gegeben, um ein Signal phasengleich mit dem Eingangspilotsignal zu erzeugen, das dann an den anderen Eingangsanschluß des Vergleichers 21 gegeben wird. Das Ausgangssignal des Vergleichers 21 wird über ein Tiefpassfilter 23 an eine Generatorschaltung 24 für ein Steuersignal gegeben. Dieses Steuersignal steuert eine Stereo-Anzeigelampe PL und das Tastverhältnis der zuvor erwähnten Schalterschaltung 19 für das 38 KHz-Unterträgersignal.

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Erfindungsgemäß wird das 19 KHz-Signal am Ausgang des Flip-Flops 22, das mit dem von der PLL-Schaltung in der Demodulatorschaltung 8 erzeugten Pilotsignal verriegelt ist, dazu benutzt, um das 19 KHz-Pilotsignal aus dem zusammengesetzten FM-Erfassungssignal in der Stufe zu beseitigen, die vor der Schalterschaltung 5 innerhalb der Rauschunterdrückungsschaltung 10 liegt, ohne daß die Frequenz- oder Phaseneigenschaften verzerrt werden.

Zu diesem Zweck ist eine Subtrahierschaltung 7 zwischen der Schalterschaltung 5 und der Verzögerungsschaltung 2 vorgesehen. Das Ausgangssignal des Flip-Flops 22 in der MuItiplex-Dekoderschaltung wird über eine Verknüpfungsschaltung 25 j eine Signalform-Umformerschaltung 31 und eine Pegeleinstellschaltung 32 an einen Eingang der Subtrahier schal tung gegeben. Das Tastverhältnis der Verknüpfungsschaltung 25 wird durch das Steuersignal von der Diskriminatorschaltung 20 für das Pilotsignal gesteuert, sodaß während des Empfangs eines monauralen Signals die Verknüpfungsschaltung 25 das 19 KHz-Signal sperrt, um dadurch ein freilaufendes Frequenzsignal, das in der PLL-Schaltung erzeugt wird, daran zu hindern, daß es SubtrahierEingangs signal der Subtrahierschaltung 7 wird, um damit ein fehlerhaftes Arbeiten der Rauschunterdrückungsschaltung 10 zu verhindern.

Die Signalform-Umformerschaltung 31 formt das Rechteck-Ausgangssignal der PLL-Schaltung in ein Sinussignal um, das an die Pegeleinstellschaltung 32 gegeben wird. Die Pegeleinsteilschaltung 32 formt die Impedanz des Sinussignals in einen bestimmten Pegel um. Das Ausgangssignal der Pegeleinstellschaltung 32 wird an die Subtrahierschaltung 7 gegeben.

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Pig. 4 zeigt einen Stromlaufplan "besonderer Ausführungsbeispiele der Subtrahierschaltung 7» cter Verknüpfungsschaltung 25, der Signalform-Umformerschaltung 31 xmd der Pegel einst einschaltung,, wie sie in der Fig· J gezeigt sind. Das von der PLL-Schaltung 11 erhaltene 19 KHz-Signal wird an die Basis eines Verknüpfungstransistors CL· in der Verknüpfungsschaltung 25 über einen Widerstand R^ und einen Kondensator CL gegeben. Die Basis des Transistors Q,- ist über einen Widerstand Rp mit dem positiven Anschluß einer Speiseguelle verbunden. Das zuvor erwähnte und von der Steuerschaltung 24 erzeugte Steuersignal wird über einen Widerstand R, an die Basis des Transistors CL gegeben.

Die Signalform-Umformerschaltung 51 hat einen Transistor Qp, dessen Kollektorbelastung ein 19 KHz-Resonanzkreis ist, der eine Parallelschaltung aus einem Kondensator Cp und einer Spule L aufweist. Der Emitter des Transistors Q₂ ist mit dem Emitter des Verknüpfungstransistors Q_x. verbunden, um eine Differenzschaltung zu bilden. Mit Hilfe der Widerstände R,- und Rg wird eine Bezugs spannung an die Basis des Transistors Qo gegeben. Der gemeinsame Emitter-Verbindungspunkt wird über einen Widerstand R^ geerdet.

Wenn das zuvor erwähnte Steuersignal so eingestellt ist, daß es beim Empfang eines monauralen Signals einen hohen Pegel und bei stereophony sehen Signalen einen niedrigen Pegel hat, wird der Transistor Q,- im ersteren lall gesättigt und der Transistor Q₂ gesperrt, während im letzteren Fall beide Transistoren Q. und Q₂ leitend werden. Auf diese Weise wird die Verknüpfungswirkung mit dem Transistor Q₁ erreicht.

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Bas 19 KHz-Ausgangssignal, das durch, die AbstimmschaltUBg in ein Sinussignal umgeformt wurde, wird an die Pegel-* umformer schaltung 32 über einen Kondensator D^ gegeben ·- Das so zugeführte Signal wird einer Impedanzumformung mit Hilfe einer Emitterfolgerschaltung unterworfen ,die einen Transistor Q, _t Widerstände R₁-, und Eg und einen einstellbaren Widerstand VR zur Pegeleinstellung aufweist. Das so erzeugte Signal wird an die Subtrahierschaltung 7 über einen Kondensator C^ gegeben.

Die Subtrahierschaltung 7 weist einen durch ein Paar von Transistoren Q^ und Qc gebildeten Differeoazverstärker auf, deren Emitter miteinander verbunden sind. Das zusammengesetzte ΙΉ-Erfassungssignal und das 19 KHz-Ausgangssignal der Pegeleinstellschaltung 32 werden über Kondensatoren Cr und CL an die Basen der Transistoren CL· und Q₁- jeweils gegeben. Ein Transistor Qg und Widerstände R^_x. bis R^ bilden eine Konstantstromquelle für den Differenzverstärker. Widerstände Rq und R^₀, sowie Widerstände R^c und Η,-g bestimmen die Basisvorspannungswerte für die Transistoren Q^, und Qc. Widerstände R^n und R^g sind die Kollektorbelastungen der Transistoren Q₁^ und Q₁-. Das Ausgangssignal am Kollektor des Transistors Q,- wird über einen Kondensator Cg an eine Emitterfolgerschaltung gegeben, die aus Widerständen R^q bis R₂o u¹¹^- einem Transistor Q₁-, besteht, um das Signal einer Impedanzumformung auszusetzen, wobei sein Ausgangspegel auf einen gewünschten Wert durch den einstellbaren Widerstand R₂₂ eingestellt wird. Das so behandelte Signal wird über einem Kondensator Cn an die Schalterschaltung 5 gegeben.

Mit Hilfe dieser beschriebenen Schaltung wird nur das 19 KHz-Pilotsignal vollständig aus dem zusammengesetzten

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FM-Erfassungssignal in dem Differenzverstärker der Subtrahier schaltung 7 beseitigt und das Tonfrequenz-Informationssignal wird völlig unangetastet gelassen, um damit das wesentliche Ziel der Erfindung zu erreichen.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene... Schaltung begrenzt, sondern es sind verschiedene Modifikationen der Schaltung möglich. Außerdem ist das erfindungsgemäßetechnische Konzept nicht nur bei einem FM-Empfänger, sondern auch bei einem Stereo-AM-Empfänger anwendbar.

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-m-

L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

Λ J Empfänger mit einer Unterdrückungseinrichtung zum Beseitigen eines Pilotsignals aus einem dieses enthaltenden bestimmten Signal, gekennzeichne t durch eine Detektoreinrichtung (3) zum Erfassen eines in dem bestimmten Signal enthaltenen pulsierenden Rauschsignals, um ein bestimmtes Steuersignal zu erzeugen, durch eine S-:haltereinrichtung (5) zum Unterbrechen der Übertragung des Ausgangssignals der Unterdrückungseinrichtung (10) an eine nachfolgende Stufe (12) in Abhängigkeit von dem bestimmten Steuersignal -während

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TELEFON (O89) 22 38 62

TELEX OS-23 38O

TELEKOPIEREH

einer bestimmten Zeitdauer durch, eine Halteeinrichtung (6) zum Halten des Pegels des Ausgangssignals auf seinem unmittelbar vor der Unterbrechung durch die Schaltereinrichtung (5) herrschenden Pegel und durch einen Stereodekoder (8) zum Demodulieren der Ausgangssignale der Schaltereinrichtung (5) und der Hai te einrichtung (6) unter Benutzung des Pilotsignals, wobei der Stereodekoder (8) einen Signalgenerator (11) zum Erzeugen eines Signals aufweist, dessen Frequenz und Phasenlage gleich denen des Pilotsignals sind, und die Unterdrückungseinrichtung (10) eine Subtrahiereinrichtung (7) zum Bilden eines Signals aufweist, das die Differenz zwischen dem bestimmten Signal und dem Signal des Signalgenerators darstellt.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennze i c h η e t, daß der Signalgenerator (11) eine phasenverriegelte Schleife mit einem spannungsgesteuerten Oszillator (15)ν einem Frequenzteiler (16) zum Teilen der Ausgangsfrequenz des Oszillators auf eine bestimmte Frequenz und einem Phasenvergleicher (14·) zum Vergleichen der Phasenlagen des Ausgangssignals von dem Frequenzteiler und des Pilotsignals hat, wobei der spannungsgesteuerte Oszillator durch ein Signal gesteuert ist, das dem Ausgangssignal des Vergleichen entspricht, und ein dem Signal der phasenverriegelten Schleife zugeordnetes Signal als ein Eingangssignal an die Subtrahiereinrichtung (7) gegeben wird.
3. Unterdrückungseinrichtung zum Beseitigen von Rauschen in einem Stereo-Empfänger, gekennzeichnet, durch eine Detektoreinrichtung (1) zum Erfassen eines empfangenen und verstärkten Signals, das ein Pilotsignal umfaßt, um ein erfaßtes zusammengesetztes Signal zu erzeugen, durch eine Einrichtung (11) zum Erzeugen eines Signals, das die gleiche

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Frequenz und Phasenlage wie das genannte Signal hat, das die gleiche Frequenz und Phasenlage wie das Pilotsignal hat, durch eine Subtrahiereinrichtung (7) zum Subtrahieren des die gleiche Frequenz und Phasenlage wie das Pilotsignal habende Signal von dem zusammengesetzten Signal, um das Pilotsignal aus dem zusammengesetzten Signal zu" beseitigen, durch eine Detektoreinrichtung (3) zum Erfassen des Yorliegens bestimmter Rauschkomponenten in dem empfangenen Signal, durch eine Hai te einrichtung (6) zum Halten des Signals, aus dem das Pilotsignal entfernt würde, in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung (3) für die Rauschkomponenten auf dem Pegel, der vor dem Erfassen der Rauschkomponenten vorgelegen hat.
4. Unterdrückungseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (11) zum Erzeugen eines Signals mit der gleichen Frequenz und Phasenlage wie das Pilotsignal eine phasenverriegelte Schleife hat, deren Eingang mit einer Quelle (1) des erfaßten Signals verbunden ist und die einen Phasenv er gleicher (14) , einen spannungsgesteuerten Oszillator (15) , eier mit einem Ausgang des Phasenvergleichers verbunden ist, und einen Frequenzteiler (16) aufweist, der mit dem Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators verbunden ist.

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