DE3131292A1

DE3131292A1 - Fm-rauschunterdrueckungsschaltung

Info

Publication number: DE3131292A1
Application number: DE19813131292
Authority: DE
Inventors: Masanori Toda Saitama Hamada
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1980-08-07
Filing date: 1981-08-07
Publication date: 1982-05-27
Anticipated expiration: 2001-08-08
Also published as: DE3131292C3; JPS6340379B2; JPS5733834A; DE3131292C2; US4426727A

Description

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FM-Rauschunterdrückungsschaltung

Die Erfindung betrifft eine FM-Rauschunterdrüekungsschaltung zum Herabsetzen des Mehrwegesrauschens.

Beim Empfang eines FM-Rundfunkprogrammes mit einem FM-Empfänger treten oftmals Störungen zwischen den direkten Wellen, die direkt den Empfänger von einer Sendeantenne erreichen, und den reflektierten Wellen, d.h. den sog. Mehrwegesignalen auf, die den Empfänger erreichen, nachdem sie durch Gebäude oder ähnliches reflektiert sind, was zu einer Mehrwegestörung oder einem Mehrwegerauschen in den Ausgangssignalen des Empfängers führt. Das Mehrwegerauscheri ist insbesondere bei einem FM-Rundfunkempfänger für ein Kraftfahrzeug dann stark, wenn ein Rundfunkprogramm während der Fahrt empfangen wird, wobei es sehr schwierig ist, dieses Rauschen zu vermeiden.

In diesem Zusammenhang ist bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, die auf die Signalintensitat ansprechend Anteile im hohen Wellenbereich dämpft oder beide Ausgangssignale vom rechten und linken Kanal mischt. Diese Einrichtung ist in Bereichen sicherlich wirksam, in denen das elektrische Feld schwach ist. Sie ist jedoch für das Mehrwegerauschen nicht wirksam genug, das in Bereichen erzeugt wird, in denen das elektrische Feld eine mittlere Stärke oder eine grosse Stärke hat.

Durch die Erfindung soll daher eine FM-Rauschunterdrückungsschaltung geschaffen werden, die auf die Ergebnisse ansprechend, die dadurch erhalten werden, dass fortlaufend ein Vergleich eines Signalpegels.mit einem Mehrwegesignalpegel durchgeführt wird, Anteile im hohen Bereich dämpfen,-sowie die Ausgangssignale vom rechten und linken Kanal mischen kann.

Die erfindungsgemässe FM-Rauschunterdrückungsschaltung umfasst dazu eine FM-Rundfunkempfängereinrichtung, eine Detektorschaltung zur Aufnahme der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel in der Rundfunkempfängereinrichtung, eine Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel von der Detektor- ' einrichtung und eine Steuereinrichtung, die auf die Ausgangssignale von der Komparatoreinrichtung ansprechend den Arbeitsvorgang der Dämpfung der hochfrequenten Anteile der aufgenommenen Signale in der Rundfunkempfängereinrichtung und des Mischens der Ausgangssignale vom rechten und linken Kanal steuert.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert: . ' ■-

Fig. 1 zeigen in einem schematischen Blockschalt-^1S bild und in Schaltbildern ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 4 zeigen die Schaltbilder weiterer Ausfühfungs-^1S, beispiele der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch das Blockschaltbild eines FM-Empfängers gemäss der Erfindung mit einer Antenne 1, einer Hochfrequenzverstärkerstufe 2 und einer Zwischenfrequenzverstärkerstufe 3 aus einem ersten Verstärker 4 und einem zweiten Verstärker 5. In Fig. 1 sind weiterhin eine FM-Wellendetektorstufe 6, ein Multiplexer 7, ein Operationsverstärker 8, der eine Subtrahierschaltung zur Durchführung des Vergleiches der Ausgangssignale vom ersten Verstärker 4 und vom zweiten Verstärker 5 umfasst, und eine Steuerschaltung 9 dargestellt, die den Multiplexer 7 auf die Steuersignale ansprechend steuert, die vom Operations-

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Verstärker 8 zugeführt werden.

Detektoren 22 und 23 nehmen die Signalpegel der Signale von der Zwischenfrequenzverstärkerstufe 3 und die Mehrwege-

. 5 signalpegel jeweils auf. Ein Beispiel des Aufbaues der Detektoren 22, 23 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Ausgangssignale vom ersten Verstärker 4, "d.h. die Zwischenfrequenzsignale, liegen an einer Klemme IF₁ und die Ausgangssignale, vom zweiten Verstärker 5 liegen an einer Klemme IF-. Anschliessend werden diese Signale zur Aufnahme durch die Dioden D₁ bis D₃ übertragen und werden die aufgenommenen Signale an einen Regelwiderstand VR- gelegt, so dass die Zwischenfrequenzsignalpegel V₂ erhalten werden. Zusätzlich werden die in der oben beschriebenen Weise

aufgenommenen Signale durch einen Transistor T verstärkt und anschliessend durch Dioden D^, D₅ gleichgerichtet, was zur Folge hat,^ dass die amplitudenmodulierten Anteile in der Zwischenfrequenzstufe durch den Regelwiderstand VR₁ herausgezogen werden und somit die Mehrwegesignalpegel V₁ erhalten werden.

Die aufgenommenen Zwischenfrequenzsignalpegel V₂ und die Mehrwegesignalpegel V₁ liegen am Operationsverstärker 8/ um einem Vergleich unterworfen zu werden, wie es in Fig. 3A dargestellt ist.

Unter der Bedingung R₁ = R₂ und R₂ = R^ ergibt sich in Fig. 3A eine Ausgangsspannung V_Q, -die sich darstellen lässt als V₀ = R₂/^R1 ^(V2 ~ ^V1* *

Die AusgangsSpannung V_Q wird in dieser Weise unter Berücksichtigung der elektrischen Feldintensität und der Mehrwegestörung erhalten, um als Steuerspannung zum Steuern des Multiplexers 7 zu dienen.

. Fig. 3B zeigt eine Summationsschaltung zum Herausziehen der Mehrwegesignalpegel V- in Form einer negativen Spannung und zum Addieren dieser Pegel zu den Zwischenfrequenzsignalpegeln V,, um somit die Steuerspannung zu erhalten. Wenn beispielsweise die Ausgangsspannung V₀ klein ist, steuert die Steuerschaltung 9 den Multiplexer 7 so, dass er die hochfrequenten Anteile der aufgenommenen Ausgangssignale dämpfen und die AusgangsSignaIe von den rechten und linken Kanälen mischen kann. Diese Art der Steuerunghängt nicht nur von den Zwischenfrequenzsignalpegeln V₂ , sondern auch von den Mehrwegesignalpegeln V* ab, so dass die in'dieser Weise gesteuerte Arbeit der Schaltung es möglich macht, das Signal/Rauschverhältnis zu verbessern.

Fig. 4 zeigt das Schaltbild eines weiteren Ausführungs-■ beispiels der Erfindung, wobei die gleichen Bauteile wie in Fig. 1 bis 3 mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Ausgangssignale von der Zwischenfrequenzverstärkerstufe 3 liegen an einer Zwischenfrequenzsignalpegeldetektorschaltung 10 und einer Mehrwegesignalpegeldetektorschaltung 11. Der Zwischenfrequenzsignalpegel V₂ wird an einem Regelwiderstand VR₅ aufgenommen und der Mehrwegesignalpegel V- wird an einem Regelwiderstand VR.. aufgenommen. Beide Signalpegel liegen anschliessend airr Operationsverstärker 8, um einem Vergleich unterworfen zu werden. Die Steuerspannung Vq, die an einem Regelwiderstand VR₃ erhalten wird, liegt von der Steuerschaltung 9 über einen Kondensator C zum Ausschalten hochfrequenter Anteile am Multiplexer In dieser Weise können die Dämpfung der Anteile im hohen Bereich der aufgenommenen Ausgangssignale und das Mischen der Ausgangssignale des rechten und linken Kanals erfolgen.

Pig. 5 und 6 zeigen weitere Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung in der Anwendung auf eine Antennenumschaltschaltung bei einem Antennendiversityempfangssystem. Fig. 5 zeigt das schematische Schaltbild eines Diversityempfangssystems, bei dem zwei Empfangsschaltungen mit demselben Aufbau vorgesehen sind. Eine der Empfangsschaltungen bewirkt, dass eine der Schaltungen 13A und .13B mit Schalterfunktion auf die Ausgangssignale einer Wählschaltung 12 ansprechend arbeitet, so dass die andere Empfangsschaltung arbeiten kann. Die Ausgangssignale vom Multiplexer 7 werden vom rechten und linken Lautsprecher 16, 17 über jeweilige rechte und linke Niederfrequenzverstärker R und L als akustische Signale ausgegeben.. Fig. 6 zeigt Beispiele der Wählschaltung 12 des Inverters 19 und der Schaltungen 13A und 1 3B mit Schaltfunktioh in Fig. 5. Bei diesem Beispiel liegen zwei Arten von Zwischenfrequenzsignalpegeln V₂A, V₂B von den Zwischenfrequenzverstärkerstufen 3A und 3B und die Mehrwegesignalpegel V-A, V.B an Differentialverstärkern 8A, 8B. Die Ausgangssignale der Differentialverstärker 8A und 8B liegen anschliessend an einem Komparator 18. Die Ausgangssignale vom Komparator 18 erlauben es der Schaltung 13A mit Schaltfunktion direkt oder der Schaltung 13B mit Schaltfunktion über den Inverter 19 zu arbeiten, woraufhin die Ausgangssignale, die an der Ausgangsklemme 20 erhalten werden, an den Multiplexer 7 gelegt werden. Mit 21 ist im übrigen in Fig. 5 ein Überlagerungsosziliator bezeichnet, der den Hochfrequenzverstärkerstufen 2A und 2B zugegeben ist..

Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass gemäss der Erfindung dadurch, dass die Signalpegel· und die Mehrwegesignalpegel konstant einem Vergleich unterworfen werden und eine Dämpfung der Anteile im hohen Bereich und ein Mischen

zwischen den AusgangsSignalen des rechten und linken Kanals erfolgen, ein wirksames Herabsetzen des Mehrwegerauschens möglich ist. Die Mehrwegestörungen nehmen mit einem Anstieg der Modulationsfrequenz,einem Anstieg der Frequenzänderung, einem Anstieg des Phasenunterschiedes zwischen den beiden Arten von Wellen, die einander stören,und einem zunehmenden Gleichwerden der Amplituden der beiden Wellenarten zu. Erfindungsgemäss ■ kann jedoch in diesem Fall das durch die Störung hervorgerufene Mehrwegerauschen vermindert werden.

Die Rauschunterdrückungsschaltung gemäss der Erfindung ist weiterhin voEteilhaft, da sie auch als eine Schaltung zum Verbessern des Signal/Rauschverhältnisses verwandt werden kann. Sie kann auch dazu dienen, den Umschaltzeitpunkt einer Schaltung zur Antennenumschaltung in einem Diversityantennenempfangssystem zu bestimmen.

Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. WErcKWANNrDipk-PHYs. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska

8000MÜNCHr.N86

MUlIIiTRASSE 22

ΊΈ1.Ι· ION (0 89) 18 03 52

TKIIX 522621

TILICRAMM PATENTWKICKMANN MONCHUN

Clarion Co., Ltd. P/ht.

35-2 Hakusan 5-chome, Bunkyo-ku
Tokyo, Japan

FM-Rauschunterdrückungsschaltung

PATENTANSPRÜCHE.

( 1.J FM-Rauschunterdrückungsschaltung, gekennzeichnet durch eine FM-Rundfunkempfängereinrichtung (1, 2, 3, 6, 7), eine Detektorschaltung (22, 23) zum Aufnehmen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel in der Rundfunkempfängereinrichtung (1, 2, 3, 6, 7), eine Komparatoreinrichtung (8) zum Vergleichen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel von der Detektoreinrichtung (22 _t 23) und eine Steuereinrichtung (9), die auf die Ausgangssignale der Komparatoreinrichtung (8) ansprechend die TO Arbeitsvorgänge der Dämpfung der hochfrequenten Anteile der aufgenommenen Signale in der FM-Rundfunkempfängereinrichtung (1, 2, 3, 6, 7) und des Mischens der Ausgangssignale vom rechten und linken Kanal steuert.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die FM-Rundfunkempfängereinrichtung (1,2,3,6,7) eine Hochfrequenzverstärkerstufe (2)., eine Zwischenfrequenzverstärkerstufe (3), eine FM-Wellendetektorstufe (6) und eine Multiplexschaltung (7) umfasst, wobei die Detektorschaltung (22, 23) mit der Zwischenfrequenzverstärker stufe (3) verbunden ist/ und die Steuereinrichtung (9) so angeordnet ist, dass sie die Multiplexschaltung (7) so steuert, dass sie die Arbeitsvorgänge der Dämpfung der hochfrequenten Anteile der aufgenommenen Signale von der FM-Wellendetektorstufe (6) und des Mischens der Ausgangssignale vom rechten und linken Kanal auf die Ausgangssignale der Komparatoreinrichtung (8) ansprechend durchführt.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zeichnet , dass die Komparatoreinrichtung einen Operationsverstärker umfasst, der als Subtrahierschaltung aufgebaut ist.
4. FM-Rauschunterdrückungsschaltung, gekennzeichnet durch eine erste FM-Rundfunkempfängereinrichtung, eine zweite FM-Rundfunkempfängereinrichtung, eine erste Detektoreinrichtung zum Aufnehmen der Signal-' pegel und der Mehrwegesignalpegel in der ersten FM-Ruhdfunkempfängereinrichtung, eine zweite Detektoreinrichtung zum Aufnehmen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel in· der zweiten FM-Rundfunkempfängereinrichtung, eine erste Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel von der ersten Detektoreinrichtung, eine zweite Komparatoreinrichtung zum Vergleichen der Signalpegel und der Mehrwegesignalpegel von der zweiten Detektpreinrichtung, eine dritte Komparatoreinrichtung zum Vergleichen, der Ausgangssignale der ersten Komparatoreinrichtung und der Ausgangssignale der zweiten Komparatoreinrichtung und : ■

3131232

eine Schalteinrichtung, die auf die Ausgangssignale von der dritten Komparatoreinrichtung die erste oder die

zweite FM-Rundfunkempfängereinrichtung in Betrieb setzt.