DE3131292C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine FM-Rauschunterdrückungs­ schaltung für eine FM-Stereo-Rundfunkempfänger nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige FM- Rauschunterdrückungsschaltung ist aus der DE 29 29 647 A1 bekannt.

Beim Empfang eines FM-Rundfunkprogramms mit einem FM- Rundfunkempfänger treten oftmals Störungen zwischen den direkten Wellen, die direkt den Empfänger von einer Sendean­ tenne 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 einem Mehrwegerauschen in den Ausgangssignalen des Empfängers führt. Das Mehrwegerauschen ist insbesondere bei einem FM- Rundfunkempfänger für ein Kraftfahrzeug dann stark, wenn ein Rundfunkprogramm während der Fahrt empfangen wird, wobei es dann sehr schwierig ist, dieses Rauschen zu vermeiden.

Es ist in diesem Zusammenhang bereits eine Einrichtung vorgeschlagen worden, die auf die Signalintensität ansprechen Anteile im hohen Frequenzband dämpft oder die beiden Ausgangssignale für den rechten und den linken Kanal mischt.

Die aus der DE 29 29 647 A1 bekannte Rauschunterdrü­ ckungsschaltung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs ist weiterhin so ausgebildet, daß sie von der stereophonen Wiedergabe auf die monophone Wiedergabe umschaltet, wenn wenigstens eine der beiden von der Detektoreinrichtung gebildeten Spannungen, nämlich die Empfangssignalpegelspan­ nung und/oder die Mehrwegesignalspannung einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Dazu ist eine entsprechende logische Verknüpfungsschaltung vorgesehen, deren Ausgangssig­ nal eine elektronische Schaltstufe ansteuert, die die Umschaltung von der stereophonen auf die monophone Wiedergabe bewirkt.

Die bekannten Anordnungen sind in Bereichen wirksam, in denen die elektrische Feldstärke des empfangenen Signals schwach ist. Sie sind jedoch für ein Mehrwegerauschen nicht wirksam genug, das in Bereichen einer mittleren oder hohen Feldstärke des empfangenen Signals erzeugt wird.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine FM-Rauschunterdrückungsschaltung für einen FM- Stero-Rundfunkempfänger nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, daß sie nicht nur bei schwachen elektrischen Feldstärken des empfangenen Signals, sondern auch bei mittleren und starken elektrischen Feldstär­ ken des empfangenen Signals wirksam ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung gelöst, die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegeben ist.

Die erfindungsgemäße Rauschunterdrückungsschaltung ist somit so ausgebildet, daß sie nicht nur bei einem Auftreten eines Mehrwegerauschens über einem bestimmten Pegel von der stereophonen Wiedergabe auf die monophone Wiedergabe umschaltet, sondern kontinuierlich in Abhängigkeit, bei­ spielsweise des Signalpegels des Mehrwegerauschens die Signale für den rechten und den linken Kanal mischt und deren Hochfrequenzanteil dämpft.

Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher er­ läutert:

Fig. 1 bis 3 zeigen in einem schematischen Blockschalt­ bild und in Schaltbildern ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung.

Fig. 4 bis 6 zeigen die Schaltbilder weiterer Ausführungs­ beispiele der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch das Blockschaltbild eines FM- Empfängers gemäß der Erfindung mit einer Antenne 1, einer Hochfrequenzverstärkerstufe 2 und einer Zwischenfrequenz­ verstärkerstufe 3 aus einem ersten Verstärker 4 und einem zweiten Verstärker 5. In Fig. 1 sind weiterhin eine FM- Wellendetektorstufe 6, ein Multiplexer 7, ein Operations­ verstärker 8, der eine Subtrahierschaltung zur Durchführung des Vergleiches der Ausgangssignale vom ersten Verstärker 4 und vom zweiten Verstärker 5 umfaßt, und eine Steuer­ schaltung 9 dargestellt, die den Multiplexer 7 auf die Steuersignale ansprechend steuert, die vom Operations­ verstärker 8 zugeführt werden.

Detektoren 22 und 23 nehmen die Signalpegel der Signale von der Zwischenfrequenzverstärkerstufe 3 und die Mehrwege­ signalpegel jeweils auf. Ein Beispiel des Aufbaues der Detektoren 22, 23 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Ausgangs­ signale vom ersten Verstärker 4, d.h. die Zwischenfrequenz­ signale, liegen an einer Klemme IF₁ und die Ausgangssignale vom zweiten Verstärker 5 liegen an einer Klemme IF₂. An­ schließend werden diese Signale zur Aufnahme durch die Dioden D₁ bis D₃ übertragen und werden die aufge­ nommenen Signale an einen Regelwiderstand VR₂ 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 D₄, D₅ gleichgerichtet, was zur Folge hat, daß die amplitudenmodulierten Anteile in der Zwischenfrequenzstufe durch den Regelwiderstand VR₁ herausgezogen werden und somit die Mehrwegesignal­ pegel 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 = R₄ ergibt sich in Fig. 3A eine Ausgangsspannung V_0, die sich darstellen läßt als V₀ = R₂/R₁ (V₂-V₁).

Die Ausgangsspannung V₀ wird in dieser Weise unter Be­ rücksichtigung 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 V₁ in Form einer negativen Spannung und zum Addieren dieser Pegel zu den Zwischenfrequenz­ signalpegeln V₂, 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 Ausgangs­ signale dämpfen und die Ausgangssignale von den rechten und linken Kanälen mischen kann. Diese Art der Steuerung hängt nicht nur von den Zwischenfrequenzsignalpegeln V₂, sondern auch von den Mehrwegesignalpegeln V₁ 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 Zwischenfrequenzverstärker­ stufe 3 liegen an einer Zwischenfrequenzsignalpegeldetektor­ schaltung 10 und einer Mehrwegesignalpegeldetektorschaltung 11. Der Zwischenfrequenzsignalpegel V₂ wird an einem Regel­ widerstand VR₂ aufgenommen und der Mehrwegesignalpegel V₁ wird an einem Regelwiderstand VR₁ aufgenommen. Beide Signalpegel liegen anschließend am Operationsverstärker 8, um einem Vergleich unterworfen zu werden. Die Steuer­ spannung V₀, die an einem Regelwiderstand VR₃ erhalten wird, liegt von der Steuerschaltung 9 über einen Kondensator C zum Ausschalten hochfrequenter Anteile am Multiplexer 7. 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.

Fig. 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung in der Anwendung auf eine Antennenum­ schaltung bei einem Antennendiversityempfangssystem. Fig. 5 zeigt das schematische Schaltbild eines Diversity­ empfangssystems, bei dem zwei Empfangsschaltungen mit demselben Aufbau vorgesehen sind. Eine der Empfangs­ schaltungen 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 Laut­ sprecher 16, 17 über jeweilige rechte und linke Nieder­ frequenzverstärker R und L als akustische Signale ausge­ geben. Fig. 6 zeigt Beispiele der Wählschaltung 12 des Inverters 19 und der Schaltungen 13A und 13B mit Schalt­ funktion in Fig. 5. Bei diesem Beispiel liegen zwei Arten von Zwischenfrequenzsignalpegeln V₂A, V₂B von den Zwischenfrequenzverstärkerstufen 3A und 3B und die Mehrwegesignalpegel V₁A, V₁B 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 Überlagerungsoszillator bezeichnet, der den Hochfrequenzverstärkerstufen 2A und 2B zugegeben ist.

Aus dem Obigen ist ersichtlich, daß gemäß der Erfindung dadurch, daß die Signalpegel und die Mehrwegesignal­ pegel 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 Mehr­ wegerauschens möglich ist. Die Mehrwegestörungen nehmen mit einem Anstieg der Modulationsfrequenz, einem Anstieg der Frequenzänderung, einem Anstieg des Phasenunter­ schiedes zwischen den beiden Arten von Wellen, die ein­ ander stören, und einem zunehmenden Gleichwerden der Amplituden der beiden Wellenarten zu. Erfindungsgemäß kann jedoch in diesem Fall das durch die Störung hervor­ gerufene Mehrwegerauschen vermindert werden.

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

Claims (1)

1. FM-Rauschunterdrückungsschaltung für einen FM-Stereo- Rundfunkempfänger mit einer ZF-Verstärkereinrichtung, einer Multiplexeinrichtung, die das Ausgangssignal der ZF-Verstär­ kereinrichtung in ein Signal für den rechten und den linken Kanal jeweils aufteilt, einer Einrichtung, die von der ZF- Verstärkereinrichtung ein Signal ableitet, das sich mit der Feldstärke des empfangenen Signals ändert, und einer Detek­ toreinrichtung, die aus dem Signal, das sich mit der Feldstärke des empfangenen Signals ändert, eine Empfangssig­ nalpegelspannung und eine Mehrwegesignalpegelspannung bildet, gekennzeichnet durch einen Operationsverstärker (8), an dem die Empfangssignalpegelspannung und die Mehrwegesignalspan­ nung liegen, und eine Steuereinrichtung (9), die auf das Ausgangssignal des Operationsverstärkers (8) anspricht und die Multiplexeinrichtung (7) so ansteuert, daß diese nach Maßgabe der Ausgangssignalspannung des Operationsverstärkers (8) die Signale für den rechten und den linken Kanal mischt und deren Hochfrequenzanteil dämpft.