DE3231123C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mehrsystem-Empfänger für stereofone, ein aufmoduliertes Pilotsignal mit vorbestimmten Frequenzmerkmalen enthaltende Rundfunksignale.

Aus der US-PS 37 98 376 ist ein FM-Stereoempfänger bekannt, der einen Empfangsteil sowie einen daran angeschlossenen ZF-Teil aufweist. An dem Ausgang des ZF-Teils ist eine PLL-Schaltung angeschlossen, die die Aufgabe hat, den 19-kHz-Pilotton phasenstarr zu regenerieren, um auf diese Weise auch den unterdrückten 38-kHz-Hilfsträger für das Stereodifferenzsignal wiederzugewinnen. Der Phasenregelkreis enthält hierzu einen auf einem Vielfachen des Pilottonsignals schwingenden Oszillator, dessen Ausgangsfrequenz über Frequenzteiler auf 114 kHz, 38 kHz und 19 kHz heruntergeteilt wird. Taucht in dem empfangenen Frequenzgemisch der 19-kHz-Pilotton auf, so rastet der Phasenregelkreis auf diese Frequenz ein, was mit Hilfe eines Pilottonsignaldetektors erkannt wird. Dieser Detektor ist mit seinem Eingang nach demjenigen Frequenzteiler angeschlossen, an dessen Ausgang das 19-kHz-Signal auftritt.

Um zu verhindern, daß der bekannte Empfänger auch dann in den Stereobetrieb umschaltet, wenn bei auftretendem Pilottonsignal der Störabstand für einen befriedigenden Stereoempfang nicht ausreicht, ist an den Phasenregelkreis noch ein weiterer Detektor angeschlossen, der im Bereich von 114 kHz arbeitet, um festzustellen, ob in diesem Frequenzbereich Signalanteile vorhanden sind. Das Vorliegen von Signalanteilen in diesem Frequenzbereich wird als Zeichen für zu geringen Störabstand gewertet, wenn die Signalanteile einen festgelegten Schwellwert überschreiten. Die Ausgangssignale des Pilottondetektors und des auf 114 kHz arbeitenden Detektors werden digital miteinander verknüpft und sorgen dafür, daß die Stereomatrix nur dann in den Stereobetrieb umschaltet, wenn der Störabstand hinreichend klein ist, d. h. in dem Frequenzband um 114 kHz nahezu keine Signalanteile auftreten, im Frequenzband von 19 kHz jedoch der Pilotton enthalten ist.

In der DE-OS 23 13 793 ist eine Vorrichtung zur Selektion von Dekodierungsanordnungen geoffenbart, die zwischen einen Signale abgebenden Tonträger und einen Vierkanalverstärker geschaltet ist. Bei der Dekodiereinrichtung handelt es sich um zwei eingangsseitig parallelgeschaltete Quadrofoniedecoder. Jeder Quadrofoniedecoder weist vier Ausgänge auf, von denen durch eine Umschalteinrichtung entweder die Ausgänge des einen Quadrofoniedecoders oder die Ausgänge des anderen Quadrofoniedecoders mit dem Ausgang der Schaltung verbunden werden. Zur Umschaltung ist ein Bandpaß vorgesehen, der aus dem an den Eingängen der Quadrofoniedecoder anliegenden Signalgemisch lediglich eine Trägerfrequenz von etwa 30 kHz aussiebt und über einen Verstärker der Umschalteinrichtung zuführt. Liegt die Trägerfrequenz an, wird der entsprechende Quadrofoniedecoder mit dem Ausgang verbunden. Wenn keine Trägerfrequenz anliegt, wird der andere Quadrofoniedecoder auf den Ausgang geschaltet.

Eine Überwachung des Störabstandes findet nicht statt. Sie ist bei der Dekodierung von Signalen, die direkt von Tonträgern kommen, auch nicht erforderlich. Dementsprechend schaltet die Dekodierungsanordnung immer einen von den beiden Quadrofoniedecodern in den Signalzweig. Einen Zustand, bei dem aufgrund des zu geringen Störabstandes eine Dekodierung unterbleibt und ein Monosignal weitergeleitet wird, kann die Dekodierungsanordnung nicht einnehmen.

Während für FM-Stereofonie weltweit im wesentlichen nur ein System zur Anwendung kommt, gibt es für AM-Stereofonie wenigstens fünf unterschiedliche Lösungen, siehe hierzu beispielsweise den Aufsatz "AM Stereo: Five Competing Options", der im IEEE "Spectrum", Heft Juni 1978, Seite 24 bis 31 veröffentlicht ist.

Jedes der dort beschriebenen fünf Systeme verwendet ein unterschiedliches Modulationsverfahren, um eine zusätzliche Stereotauglichkeit der AM-Sender und entsprechend ausgerüstete Empfänger zu schaffen. All die fünf vorgeschlagenen Systeme verwenden ein zusammengesetztes ausgesendetes Signal mit einem kompatiblen Signalformat, so daß bestehende Mono-AM-Empfänger die monofone Tonsignalkomponente des bei jedem System ausgesendeten zusammengesetzten Signals empfangen und verarbeiten können. Zusätzlich zu der monofonen Signalkomponente empfangen Empfänger, die speziell für eines der vorgeschlagenen Standards von zusammengesetzten Modulationen ausgerüstet sind, die stereofone Signalkomponente, die das Signal in die linke (L) und die rechte (R) Hör- oder Toninformation auftrennt, und zwar indem die stereofone Signalkomponente decodiert und mit der demodulierten monofonen Signalkomponente verknüpft wird, so daß sich ein stereofoner Klangeindruck ergibt.

Eines der vorgeschlagenen AM-Stereosysteme verwendet eine Amplituden- und Frequenzmodulation (AM/FM), um hieraus für die Sendeübertragung ein zusammengesetztes Signal zu erzeugen. Bei diesem System ist der Träger mit der der Differenz zwischen dem linken und dem rechten Stereohörsignal (L-R) entsprechenden Information frequenzmoduliert. Der frequenzmodulierte Träger wird dann mit einem Signal amplitudenmoduliert, das der Summe aus dem linken und dem rechten Stereohörsignal (L+R) entspricht, wobei diese Modulation gleich der üblichen monofonen Amplitudenmodulation (AM) ist und das entstehende zusammengesetzte Signal ausgesendet wird. Ein gebräuchlicher AM-Empfänger, der einen Hüllkurvendetektor verwendet, demoduliert folglich die AM- bzw. L+R-Komponente des zusammengesetzten Signals und schafft so einen monofonen Empfang. Ein besonders ausgerüsteter Stereoempfänger demoduliert auch die frequenzmodulierte oder L-R-Komponente des zusammengesetzten Signals. Das erhaltene, die Stereodifferenzinformation bildende Tonsignal kann mit dem Summensignal in einer additiven und subtraktiven Matrix so verknüpft werden, daß sich die getrennten linken und rechten Tonfrequenzausgangssignale für das Stereohören ergeben.

Ein weiteres vorgeschlagenes System verwendet anstelle der Frequenzmodulation des Trägers dessen Phasenmodulation (AM/PM), um die Stereodifferenzinformation (L-R) zu übertragen. Bei diesem System wird der phasenmodulierte Träger mit der Summeninformation (L+R) amplitudenmoduliert, um so das zusammengesetzte Signal zu erzeugen, das anschließend ausgesendet wird.

Ein weiteres vorgeschlagenes System verwendet eine unter der Bezeichnung "kompatible Quadraturamplitudenmodulation" (CQUAM) bekannte Modulation, wobei der Träger mit der Differenzinformation (L-R) in modifizierter Form phasenmoduliert wird. Der phasenmodulierte Träger wird anschließend mit der Summeninformation zur Bildung des zusammengesetzten Signals amplitudenmoduliert. Dieses zusammengesetzte Signal kann auch als aus zwei Trägern mit der gleichen Frequenz, jedoch gegeneinander um 90° in der Phase gedreht (Quadraturträger) zusammengesetzt angesehen werden, wobei einer der Träger mit der linken Stereoinformation (L) und der andere Träger mit der rechten Stereoinformation (R) amplitudenmoduliert ist.

Noch ein weiteres vorgeschlagenes System ist unter der Bezeichnung "variables kompatibles Phasenmultiplexsystem" (V-CPM) bekannt und stellt eine abgewandelte Form des Quadratursystems dar. Bei diesem System sind die beiden Träger mit derselben Frequenz gegeneinander in der Phase um einen zwischen 30° und 90° variierenden Wert gedreht, und zwar abhängig von dem Inhalt der zu übertragenden Tonfrequenzsignale. Hierbei ist einer der Träger mit der linken Stereotonfrequenzinformation (L) und der andere mit der rechten Stereotonfrequenzinformation (R) amplitudenmoduliert, wobei beide Träger dann linear miteinander verknüpft werden.

Das sich ergebende Signal kann in eine Gleichphasenkomponente und eine Quadraturphasenkomponente aufgelöst werden, wobei die Gleichphasenkomponente die Summeninformation (L+R) und die Quadraturkomponente die Differenzinformation (L-R) enthält. Die Differenzinformation unterhalb 200 Hz wird unterdrückt, um Platz für ein frequenzmoduliertes niederfrequentes Pilotsignal (55 bis 96 Hz) zu schaffen, das zwei Funktionen erfüllt. Das Pilotsignal zeigt zunächst das Vorhandensein einer Stereosendung an und außerdem teilt bei diesem System der modulierte Anteil des Pilotsignals dem speziell dazu ausgerüsteten Stereoempfänger die momentane Phasenlage zwischen den beiden Trägern mit variabler relativer Phasenlage mit, so daß der Empfänger bei dem übertragenen Signal der sich ergebenden Variation in der Phasenmodulation folgen kann. Bei einem ähnlichen Stereoempfänger kann das zusammengesetzte Signal zur Erzeugung eines Summensignals hüllkurvendemoduliert und synchron quadraturdemoduliert werden, womit ein die Stereodifferenzinformation enthaltendes Signal abgeleitet wird. Das Pilotsignal wird getrennt detektiert und dessen Modulation kann dazu verwendet werden, die Verstärkung des Differenzsignalkanals zu variieren, um so zu demselben Ergebnis zu kommen, wie mit einem Empfänger für einen variablen relativen Phasenwinkel, der dem Rundfunksignal folgt. Das erhaltene Summen- und das in der Amplitude gesteuerte Differenzsignal werden dann in einer üblichen Stereomatrix zur Erzeugung des linken und des rechten Signals miteinander verknüpft. Zusätzlich wurde für dieses System ein vereinfachter Empfänger vorgeschlagen, bei dem die Verstärkung des Differenzkanals nicht verändert wird. Dies entspricht dem Empfang eines Rundfunksignals mit an sich variablen Phasenwinkeln zwischen den Trägern bei einem festen Winkel, der einen Kompromiß darstellt, anstatt der Winkeländerung zu folgen.

Schließlich ist noch ein System vorgeschlagen worden, das unter der Bezeichnung "System mit unabhängigen Seitenbändern" (ISB) bekannt ist. Bei diesem System wird der Träger mit einem entsprechend modifizierten Differenzsignal phasenmoduliert und dann wird der Träger mit dem Summensignal amplitudenmoduliert, wobei das Summen- und das Differenzsignal gegeneinander so in der Phase gedreht sind, daß sich eine Quadraturbeziehung ergibt. Als Folge hiervon enthält das untere Seitenband des erhaltenen zusammengesetzten Signals hauptsächlich die linke Stereoinformation, während das obere Seitenband hauptsächlich die rechte Stereoinformation enthält (daher der Name ISB). Dieses System ist in den US-PS 32 18 393, 39 08 090 und 40 18 994 beschrieben.

Die zusammengesetzten Signale, die bei jedem der vorgeschlagenen Systeme ausgesendet werden, enthalten eine niederfrequente Pilotsignalkomponente, um das Vorliegen einer Stereosendung anzuzeigen. Da die Frequenzen der Pilotsignale sich bei allen oben erwähnten Systemen voneinander unterscheiden, können sie außerdem die bei jedem zusammengesetzten Signal verwendete Modulationsart identifizieren (AM/FM: 20 Hz; AM/PM: 5 Hz; CQUAM: 25 Hz; V-CPM: 55 bis 96 Hz und ISB: 15 Hz).

Ausführlichere Beschreibungen dieser Systeme sind in dem eingangs erwähnten Aufsatz in dem IEEE-Spectrum und in verschiedenen Patenten enthalten, die den Schöpfern dieser Systeme erteilt wurden.

Trotz erheblicher Unterschiede in den Leistungskennwerten der verschiedenen vorgeschlagenen Systeme war es schwierig, eines dieser Systeme als Basis für einen nationalen Standard beim AM-Stereorundfunk auszuwählen. Als Folge hiervon können mehr als eines dieser Systeme verwendet werden. In diesem Fall werden es die normalen Kräfte eines freien Wettbewerbes ermöglichen, festzustellen, ob eines dieser Systeme eventuell zu einem dominierenden AM-Stereosystem heranwächst oder ob zwei oder mehr Systeme nebeneinander existieren.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Empfänger für stereofone, ein aufmoduliertes Pilotsignal mit vorbestimmten Frequenzmerkmalen enthaltende Rundfunksignale zu schaffen, mit dem stereofone Rundfunksignale empfangen werden können, die Modulationsanteile enthalten, die nach einem oder mehreren der oben beschriebenen Modulationsverfahren erzeugt worden sind, wobei der Empfänger nur dann in den Stereobetrieb umschalten soll, wenn der Störabstand einen befriedigenden Stereoempfang gewährleistet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der erfindungsgemäße Empfänger durch die Merkmale des Hauptanspruches gekennzeichnet.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Schaltung eines AM-Stereoempfängers gemäß der Erfindung, teilweise schematisiert und teilweise in einem Blockdiagramm,

Fig. 2 das Blockdiagramm eines Pilotsignaldetektors für den Empfänger nach Fig. 1,

Fig. 3 das Blockdiagramm einer anderen Ausführungsform des Pilotsignaldetektors für den Empfänger nach Fig. 1,

Fig. 4 das Blockdiagramm eines weiteren Pilotsignaldetektors für den Empfänger nach Fig. 1,

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Logikschaltkreises für den Empfänger nach Fig. 1,

Fig. 6 ein anderes Ausführungsbeispiel des Logikschaltkreises für den Empfänger nach Fig. 1,

Fig. 7 einen Steuerschaltkreis und einen Pilotsignaldetektor für den Empfänger nach Fig. 1 in einer teilweise schematischen Darstellung und teilweise im Blockdiagramm und

Fig. 8 einen mit einem Mikroprozessor aufgebauten Pilotsignaldetektor zur digitalen Filterung für den Empfänger nach Fig. 1 in einem Blockdiagramm.

Fig. 1 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines neuen Vielsystem-AM-Stereoempfängers 10. Der Empfänger 10 ist beispielsweise in der Lage, AM-Stereosignale zu empfangen, bei denen drei der bekannten Modulationsarten verwirklicht sind, nämlich ISB-AM-Stereosignale (independent side band system), AM/PM-Stereosignale (amplituden- und phasenmoduliert) und CQUAM-Stereosignale (compatible quadrature amplitude modulation). Durch mit gestrichelten Linien dargestellte Verbindungen sind bei dem Empfänger 10 zusätzliche Schaltkreise veranschaulicht, um AM/FM-Stereosignale (amplituden- und frequenzmoduliert) und V-CPM-Stereosignale (variable compatible phase multiplex system) zu verarbeiten, wie dies ferner erläutert ist. Der Empfänger 10 nach Fig. 1 enthält eine Antenne 12, die an einen geeigneten HF-Frequenzumsetzer und ZF-Schaltkreis 14 angeschlossen ist, der in der üblichen Weise ausgeführt ist. Das ZF-Ausgangssignal (Zwischenfrequenzausgangssignal) der Schaltungsbaugruppe 14 gelangt in einen AM-Demodulator 16, der entweder ein gewöhnlicher Hüllkurvendetektor oder ein anderer geeigneter Amplitudenmodulationsdetektor zur Demodulation der amplitudenmodulierten Komponente des eingespeisten ZF-Signals ist. Das Ausgangssignal des Demodulators 16 wird unmittelbar in ein Gate 18 und über ein Phasenschiebernetzwerk 20 in ein Gate 22 eingespeist, wobei das Phasenschiebernetzwerk 20 bei den hörbaren Frequenzen in einem zweckmäßigen Frequenzbereich von 100 bis 5000 Hz eine Phasendrehung von näherungsweise 45° erzeugt. Das Phasenschiebernetzwerk 20 ist für die Decodierung eines ISB-Stereosignals mittels der an sich bekannten Phasenschiebertechnik erforderlich. Das Gate 22 wird durch ein mit B bezeichnetes ISB-Steuersignal aufgesteuert, das erzeugt wird, sobald von Schaltkreisen 94 und 96 ein ISB-Pilotsignal erkannt wird, wie dies unten beschrieben ist. Beim Fehlen des Steuersignals B, was im folgenden als "Null"-Signalzustand, bezeichnet ist, erzeugt ein Inverter 28 ein das Gate 18 aufgesteuert haltendes Signal, womit das in der Phase nicht gedrehte Ausgangssignal (das dem L+R-Signal bzw. der Stereosummeninformation entspricht) des AM-Demodulators 16 über eine Leitung 24 in eine Stereomatrix 30 eingespeist werden kann. Wenn hingegen ein ISB-Stereosignal empfangen wird, wechselt das Kontrollsignal B in einen "Eins"-Signalzustand, der das Gate 22 durchschaltet. Das invertierte Steuersignal B sperrt das Gate 18 und das in der Phase gedrehte Ausgangssignal des AM-Demodulators 16 gelangt über die Leitung 24 in die Stereomatrix 30.

Die Matrix 30 erhält auch über eine Leitung 32 ein Stereodifferenzsignal (L-R), das durch Demodulation des aus der Schaltungsbaugruppe 14 kommenden ZF-Signals entsprechend der bei dem empfangenen AM-Stereosignal jeweils verwendeten Stereomodulationsart erzeugt wird, wie dies im weiteren beschrieben ist.

Die Matrix 30 kann eine gewöhnliche Stereomatrix sein, wie sie üblicherweise in FM-Stereoempfängern verwendet wird. Die Matrix 30 addiert und subtrahiert die im Hörbereich liegenden Summen- und Differenzsignale (L+R und L-R) und erzeugt so die getrennten linken und rechten NF-Ausgangssignale, die auf Ausgangsleitungen 34 und 36 anstehen und in Lautsprecher 38 und 40 eingespeist werden.

Die übrigen Schaltungsteile des Empfängers 10 enthalten eine Schaltungsbaugruppe 42, die der Phasendemodulation empfangener Signale dient, die Stereodifferenzmodulationsanteile entsprechend der AM/PM- oder CQUAM-Modulationsart enthalten. Die Schaltungsbaugruppe 44 hingegen dient der Demodulation von ankommenden Signalen, die nach der ISB-Modulationsart modulierte L-R-Anteile enthalten.

In Analogschaltern oder Gates 46, 48 und 50 werden Steuersignale A, B bzw. C eingespeist, die, sobald ein Logikschaltkreis 96 aufgrund der Erkennung des zugehörigen Pilotsignals feststellt, daß ein AM/PM-, CQUAM- oder ISB-Stereosignal empfangen wird, das zugehörige Gate aufsteuern. Wenn beispielsweise der Logikschaltkreis 96 feststellt, daß ein AM/PM-Stereosignal empfangen wird, wird das Steuersignal A abgegeben, das das Gate 46 öffnet, so daß ein entsprechendes L-R-Signal zu der Matrix 30 gelangen kann. Wenn hingegen der Logikschaltkreis 96 den Empfang eines ISB-AM-Stereosignals erkennt, erzeugt er zum Aufsteuern des Gates 50 das Steuersignal B, so daß das entsprechende L-R-Signal (Stereodifferenzsignal) in die Matrix 30 gelangen kann. Wie bereits ausgeführt, ändert das Steuersignal B auch die Zustände der Gates 18 und 22 und ermöglicht so, daß das in der Phase gedrehte Summensignal (L+R) aus dem Netzwerk 20 in die Matrix 30 eingespeist wird. Falls schließlich der Logikschaltkreis 96 feststellt, daß ein CQUAM-Stereosignal empfangen wird, erzeugt er ein das Gate 48 aufsteuerndes Steuersignal C, womit das entsprechende Stereodifferenzsignal in die Matrix 30 eingespeist werden kann. Beim Fehlen aller Steuersignale A, B und C ist wegen des Inverters 28 lediglich das Gate 18 aufgesteuert und folglich erzeugt der Empfänger 10 nur eine Monowiedergabe, da lediglich ein Summensignal in die Matrix 30 eingespeist wird.

Der Empfängerschaltungsteil 42 zur Phasendemodulation von AM/PM-Stereosignalen enthält einen Begrenzer 52, der die empfangenen AM/PM- und CQUAM-matrizierten oder zusammengesetzten Signale in geeigneter Weise begrenzt (beispielsweise auf 40 dB). Der Begrenzer 52 hat die Wirkung, AM-Anteile aus dem eingespeisten ZF-Signal zu beseitigen, und erzeugt das begrenzte Signal (das die Phasenmodulationsanteile enthält) für den Diskriminator 54, der eine Frequenzdemodulation des begrenzten Signals durchführt. Das Ausgangssignal des Diskriminators 54, das der Frequenzvariation des begrenzten Signals entspricht, wird in einem Verstärker 58 verstärkt. Die Größe des Kondensators 56 ist so gewählt, daß sich ein ZF-Bypass für das Ausgangssignal des Diskriminators 54 ergibt. Ein Widerstand 60 sowie ein Kondensator 62 bilden einen Integrator, der das an dem Ausgang des Verstärkers 58 anstehende frequenzdemodulierte Signal in ein phasenmoduliertes Signal umwandelt, das die L-R-Information enthält und über das Gate 46 der Matrix 30 zugeführt wird, wenn das Steuersignal A vorliegt, und anzeigt, daß das empfangene Signal ein AM/PM-moduliertes Stereosignal ist. Das phasendemodulierte Signal gelangt außerdem in eine Kombination aus einem Tangensschaltkreis 66 und einem Multiplizierer 68, die das phasendemodulierte Signal so abwandeln, wie dies bei der CQUAM-Stereotechnik erforderlich ist. Der Grund für diese Umwandlung ebenso wie alternative Schaltungen zur Erreichung desselben Ergebnisses sind in der US-PS 41 72 966 erläutert. Gemäß der Lehre dieser Patentschrift wird in den Multiplizierer 68 das aus dem Ausgang des AM-Demodulators 16 über die Leitung 70 erhaltene L+R-Signal eingespeist. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 68 gelangt bei vorhandenem Steuersignal C über das Gate 48 in die Matrix 30, wobei das Steuersignal C anzeigt, daß das empfangene Stereosignal ein CQUAM-Stereosignal ist.

Der Schaltungsteil 44 enthält Bauelemente und Baugruppen, die in Verbindung mit der Demodulation von ISB-Stereosignalen verwendet werden, um das entsprechende Stereodifferenzsignal (L-R-Signal) zu erzeugen. Diese Baugruppen enthalten einen Trägerfolgeschaltkreis 72, der das ursprüngliche Trägerfrequenzsignal zurückgewinnt, beispielsweise mit Hilfe einer oder mehrerer PLL-Schleifen, wie sie ausführlich in den US-PS 39 73 203 und 40 18 994 beschrieben sind. Das ZF-Signal aus der HF/ZF-Stufe 14 wird dem Trägerfolgeschaltkreis 72 und einem Multiplizierer 76 zugeführt, wo es mit einer nichtlinearen Ableitung des über die Leitung 73 aus dem AM-Demodulator 16 zugeführten demodulierten Stereosummensignal verknüpft wird. Die von der Kombination aus dem nichtlinearen Schaltkreis 74 und dem Multiplizierer 76 ausgeführte Operation ist auch als inverse Amplitudenmodulation oder kurz inverse Modulation bekannt und in der US-PS 40 18 994 beschrieben. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 76 wird mit dem regenerierten Träger in einem weiteren Multiplizierer 78 verknüpft, der als synchroner Quadraturdetektor arbeitet und dessen Ausgangssignal ein entsprechendes Stereodifferenzsignal (L-R-Signal) darstellt, das zur Angleichung an den Stereosummensignalkanal in einem Verstärker 80 verstärkt wird. Hierdurch muß entsprechend der Phasendrehung bei der ISB-Stereosignaldemodulation das an dem Ausgang des Detektors 78 anstehende L-R-Signal um 45° in der Phase gedreht werden. Dies wird in einem Phasenschiebernetzwerk 86 bewirkt. Das sich ergebende, in der Phase gedrehte L-R-Signal wird dann über das Gate 50 der Matrix 30 zugeführt. Das Gate 50 wird durchgeschaltet, wenn aus dem Logikschaltkreis 96 das Steuersignal B eingespeist wird, welches anzeigt, daß ein ISB-Stereosignal empfangen wird.

In Fig. 1 sind für die Implementierung weiterer AM-Stereoempfangsmöglichkeiten zusätzliche Schaltkreise veranschaulicht, die durch gestrichelte Linien angeschlossen sind. So führen eine Leitung 100 und ein Gate 102 ein entsprechend frequenzdemoduliertes L-R-Signal der Matrix 30 zu, falls ein AM/FM-Stereosignal empfangen wird, was durch die Abgabe des Steuersignals D von dem Logikschaltkreis 96 angezeigt wird. Eine Leitung 104 sowie ein Quadraturdetektor 106 dienen für eine vereinfachte Festwinkeldemodulation der L-R-Komponente eines V-CPM-Stereosignals. Das Ausgangssignal des Quadraturdetektors 106 wird einem Verstärker 108 zugeführt, der zur Signalangleichung, bezogen auf den Stereosummenkanal (L+R) eine erhöhte Verstärkung ergibt (der Stereosummenkanal wird in diesem Falle durch den AM-Demodulator 16 und das Gate 18 gebildet). Das Ausgangssignal des Verstärkers 108 wird, wenn das Steuersignal E von dem Logikschaltkreis 96 abgegeben wird, über ein Gate 110 der Matrix 30 zugeführt, wobei das Steuersignal E den Empfang eines V-CPM-Stereosignals angibt.

In der obigen Beschreibung wurde auf das Vorhandensein unterschiedlicher Pilotsignalkomponenten in dem empfangenen Stereosignal Bezug genommen, die dazu verwendet werden, festzustellen, welche Art von Stereosignale empfangen wird, d. h. AM/PM, CQUAM oder ISB, so daß die entsprechende Demodulationsschaltung aktiviert werden kann. Wie bereits erwähnt, verwendet jede der bekannten unterschiedlichen AM-Stereomodulationsverfahren ein niederfrequentes Pilotsignal (das auf den Träger frequenz- oder phasenmoduliert ist), um dem jeweiligen Stereoempfänger das Vorliegen einer Stereosendung anzuzeigen. Da die Frequenzen der Pilotsignale bei jedem der hier betrachteten fünf AM-Stereosysteme unterschiedlich sind, kann das Pilotsignal in einem AM-Stereoempfänger dazu verwendet werden, festzustellen, welche Stereorundfunktechnik verwendet wird. Wie ausgeführt, benutzt das AM/PM-Stereosystem ein Pilotsignal von 5 Hz in dem Stereodifferenzkanal. Das ISB-System benutzt ein 15-Hz-Signal, das AM/FM-System ein 20-Hz-Pilotsignal, während das CQUAM-System ein 25-Hz-Pilotsignal verwendet. Schließlich wird bei dem V-CPM-System ein Pilotsignal verwendet, das zwischen 55 und 96 Hz variiert. Da die Frequenzen des V-CPM-Pilotsignals in den Hörbereich fallen, ist es notwendig, sie beim Empfang von V-CPM-Stereosignalen aus dem Stereoausgangssignal des Differenzkanals zu entfernen. Hierzu ist in dem V-CPM-Differenzkanalanteil des Mehrsystem-AM-Stereoempfängers nach Fig. 1 ein Hochpaßfilter 109 vorgesehen, das beispielsweise Signale über 200 Hz durchläßt.

Der Empfänger 10 nach Fig. 1 verwendet die unterschiedlichen Pilotsignalkomponenten in dem empfangenen AM-Stereosignal, um daraus die Steuersignale A, B und C zu erzeugen (und ebenso die Steuersignale D und E, wenn der Empfänger die zusätzlichen mit gestrichelten Linien veranschaulichten Schaltkreise enthält). Die Schaltkreise zur Steuersignalerzeugung machen von dem Umstand Gebrauch, daß bei jedem der unterschiedlichen AM-Stereosysteme unterschiedliche Pilotsignalfrequenzen verwendet werden. Die in Abhängigkeit von dem Empfang der unterschiedlichen Pilotsignale erzeugten Steuersignale zeigen an, welche Arten von AM-Stereosignalen, wenn überhaupt, empfangen werden und schalten entsprechend der Art des empfangenen Stereosignals die Gates 46, 48, 50, 102 oder 110 durch, womit das entsprechende Stereodifferenzsignal der Matrix 30 zugeführt wird. Außerdem werden die Gates 18 und 22 durch das Steuersignal B beaufschlagt, um eine entsprechende Weiterleitung des Stereosummensignals (L+R) zu ermöglichen, und zwar abhängig davon, ob ein ISB-Stereosignal oder eine andere Art von Stereosignal oder ein Monosignal empfangen wird.

Die Erkennung der unterschiedlichen Pilotsignale erfolgt in dem Pilotsignaldetektor 94, der mit dem Logikschaltkreis 96 zusammenarbeitet, wobei der letztere auf unterschiedlichen Ausgangsleitungen 98 die Steuersignale A bis C oder A bis E erzeugt. Das Eingangssignal für den Pilotsignaldetektor 94 wird an dem Ausgang der Frequenzdemodulatorschaltung 54, 56, 58 abgenommen, an die zur Erzeugung des phasendemodulierten Tonsignals die RC-Kombination 60, 62 angeschlossen ist. Da alle fünf der vorgeschlagenen AM-Stereosysteme von Winkelmodulationstechniken Gebrauch machen, um die Pilotsignale zu übertragen, ist es für alle Systeme möglich, das Pilotsignal aus diesem phasendemodulierten Signal zu entnehmen. Die Pilotsignalkomponente kann jedoch in jedem winkeldemodulierten Signal, etwa dem frequenzdemodulierten Signal, erkannt werden, wie es an dem Ausgang des Diskriminators 54 oder den Ausgängen der Quadraturdetektoren 78 und 106 ansteht. Der Begriff "Winkelmodulation", wie er hier zu verstehen ist, umfaßt sowohl die Frequenzmodulation als auch die Phasenmodulation. Es ist ersichtlich, daß alle Systeme für das Stereodifferenzsignal (L-R) geringfügig unterschiedliche Formen der Winkelmodulation verwenden, jedoch enthält das zwischen dem Widerstand 60 und dem Kondensator 62 anstehende phasendemodulierte Signal die Pilotsignalkomponente von allen diesen Systemen, obwohl die Pilotsignalkomponente bezüglich der richtig demodulierten Stereodifferenzsignalkomponente (L-R) in der Phase oder der Amplitude verschoben sein kann. Die demodulierten Pilotsignale werden von einem an einer niederohmigen Last 90 angeschlossenen Transistor 88 verstärkt und über eine Leitung 91 dem Pilotsignaldetektor 94 zugeführt. Dieses demodulierte Signal wird außerdem einer Anlaufschaltung 92 zugeführt, die plötzliche, wesentliche Änderungen in dem Ausgangssignal der Phasendemodulationsschaltung erkennt. Solche Änderungen zeigen entweder an, daß der Empfänger soeben eingeschaltet wurde und eine Sendestation zu empfangen beginnt, ode daß der Empfänger auf eine andere Frequenz in dem AM-Rundfunkband abgestimmt wurde und nunmehr von dem Empfänger eine neue Sendestation empfangen wird. Plötzliche Änderungen in dem Ausgangssignal der Phasendemodulatorschaltung 52, 54, 58 lösen ein Ausgangssignal der Anlaufschaltung 92 aus, wodurch der Pilotsignalerkennungsvorgang gestartet wird, der von dem Pilotsignaldetektor 94 und dem Logikschaltkreis 96, wie unten beschrieben, ausgeführt wird. Als Alternative zur Auswertung der Änderungen in dem Ausgangssignal der Phasendemodulatorschaltung kann dasselbe Ergebnis auch dadurch erreicht werden, daß unmittelbar der Betrieb des Hauptschalters des Empfängers und der Abstimmungsknöpfe überwacht wird.

Der Kondensator 82 stellt einen ZF-Bypasskondensator dar, der sich in der Teilschaltung 44 zum Empfang des ISB-Stereosignals befindet. Bei einem Ausführungsbeispiel dient der den Kondensator 82 benutzende Schalter 84 dazu, ein Zeitsteuersignal für den Pilotsignaldetektor 94 zu erzeugen. Es ist an sich ersichtlich, daß der Kondensator 82 auch unmittelbar an den Ausgang des Quadraturdetektors 78 angeschlossen werden könnte, wobei dann der Schalter 84 an den Kondensator 56 oder an einen gesonderten Kondensator angeschlossen werden könnte, der, wie nachstehend beschrieben, lediglich in Verbindung mit der Zeitsteuerung des Pilotsignaldetektors 94 verwendet werden würde.

In Fig. 2 ist in einem Blockdiagramm ein Pilotsignaldetektor 94′ veranschaulicht, der nicht nur in dem Mehrsystem-AM-Stereoempfänger nach Fig. 1, sondern, wie unten beschrieben, auch in Einsystemstereoempfängern verwendbar ist. Das Ausgangssignal des Verstärkertransistors 88 nach Fig. 1 gelangt über die Leitung 91 zu Bandpaßfiltern 112, 114 und 116. Bei einem Einsystemempfänger, bei dem lediglich ein einziges Pilotsignal erkannt werden muß, sind die Bandfilter 112, 114 und 116 Schmalbandfilter und dienen dazu, Frequenzbereiche oberhalb, bei und unterhalb der gewünschten Pilotsignalfrequenz durchzulassen. Wenn demgemäß der Pilotsignaldetektor 94′ nach Fig. 2 beispielsweise lediglich dazu verwendet wird, ein ISB-Stereopilotsignal zu erkennen, ist das Filter 114 ein Schmalbandfilter, das beispielsweise 15 Hz ± näherungsweise 2,5 Hz durchläßt. In diesem Falle wäre das Filter 112 auf eine Frequenz unterhalb der nominalen Frequenz des Pilotsignals abgestimmt und würde beispielsweise 10 Hz±2,5 Hz durchlassen, während das Filter 116 auf eine Frequenz abgestimmt wäre, die höher als die Frequenz des erwarteten Pilotsignals liegt, beispielsweise würde das Filter 116 auf 20 Hz±2,5 Hz abgestimmt sein. Jedes der Filter 112, 114 und 116 ist an einen zugehörigen Detektorschaltkreis 119, 120 bzw. 122 und hierüber an eine Spannungsdiskriminatorschaltung 124, 126 bzw. 128 angeschlossen. Wenn an der Leitung 91 lediglich ein Pilotsignal mit der nominalen Frequenz von 15 Hz und ausreichender Amplitude ansteht, erzeugt der Detektorschaltkreis 120 ein Signal, das die in dem Spannungsdiskriminator 126 eingestellte Diskriminatorspannung übersteigt und ein Flipflop 132 setzt. Da angenommen ist, daß in den Durchlaßbereichen der Filter 112 und 116 keine nennenswerten Signale vorhanden sind, werden vorhandene Flipflops 130 und 134 nicht durch die jeweils zugehörigen Spannungsdiskriminatoren 124 und 128 gesetzt. Für den Fall, daß auf der Leitung 91 erhebliche Störsignale oder andere unerwünschte Signale anstehen, wird angenommen, daß die Störsignale ausreichend breitbandig sind, so daß alle Detektorschaltkreise 119, 120 und 122 ein ausreichend kräftiges Ausgangssignal erzeugen und ihre zugehörigen Spannungsdiskriminatoren 124, 126 und 128 durchsteuern, so daß alle Flipflops 130, 132 und 134 gesetzt werden. Bei geringeren Störpegeln oder Störungen mit einer unterschiedlichen spektralen Zusammensetzung könnten auch nur zwei der Flipflops, beispielsweise die Flipflops 130 und 132, oder die Flipflops 132 und 134 gesetzt werden. Nach einer Zeitspanne, die ausreicht, damit die Schmalbandfilter 112, 114 und 116 sowie die Detektorschaltkreise 119, 120 und 122 auf ein empfangenes Pilotsignal und/oder Störung einschwingen können, wertet der Logikschaltkreis 96′ die Ausgangssignale der Flipflops 130, 132 und 134 aus und erzeugt, wenn nur das zugehörige Flipflop 132 gesetzt ist und die übrigen Flipflops 130 und 134 zurückgesetzt bleiben, auf einer Leitung 142 das Ausgangssignal B, das das Vorhandensein des gewünschten 15-Hz-Pilotsignals anzeigt. Für den Fall, daß mehr als ein Flipflop gesetzt ist, zieht der Logikschaltkreis 96′ den Schluß, daß die Flipflops durch Störungen oder andere unerwünschte Signale gesetzt wurden und erzeugt kein Ausgangssignal.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 können der Pilotsignaldetektor 94′ und der Logikschaltkreis 96′ auch zur Erkennung der drei Pilotsignale verwendet werden, die den drei der fünf vorgeschlagenen AM-Stereosystemen entsprechen. Bei einem Ausführungsbeispiel, das bei dem Empfänger 10 nach Fig. 1 durch ausgezogene Linien veranschaulicht ist, ist der Empfänger 10 so ausgelegt, daß er drei Arten von AM-Stereosendungen verarbeiten kann. Die erste, durch das Steuersignal A gekennzeichnete Art verwendet die AM/PM-Technik, die eine Frequenz des Pilotsignals von 5 Hz benutzt. Die zweite, durch das Steuersignal B gekennzeichnete Art verwendet die ISB-Technik, deren Pilotsignalfrequenz 15 Hz beträgt. Die dritte, durch das Steuersignal V gekennzeichnete Art verwendet schließlich die CQUAM-Technik mit einer Pilotsignalfrequenz von 25 Hz. Wenn der in Fig. 2 veranschaulichte Pilotsignaldetektor 94′ in Verbindung mit der Erkennung aller dieser drei Pilotsignale verwendet wird, werden die Filter 112, 114 und 116 so ausgelegt, daß jedes von ihnen lediglich eine der Pilotsignalfrequenzen durchläßt. Demgemäß würde das Filter 112 so bemessen werden, daß es 5 Hz±1 Hz durchläßt, das Filter 114 15 Hz±1 Hz und das Filter 116 würde 25 Hz±1 Hz durchlassen. Jedes der Flipflops 130, 132 und 134 würde dann von einem Ausgangssignal der Spannungsdiskriminatoren 124, 126 und 128 gesetzt werden, die das Vorhandensein des entsprechenden Pilotsignals anzeigen. Der Logikschaltkreis 96′ ermittelt wiederum, welches der Flipflops 130, 132 und 134 gesetzt ist und erzeugt auf einer der Steuerleitungen 140, 142 und 144 ein Steuersignal, und zwar lediglich dann, wenn das zugehörige Flipflop gesetzt ist und die anderen Flipflops zurückgesetzt bleiben, wobei das Steuersignal das Vorliegen eines der Pilotsignale anzeigt. Wenn hingegen zwei bzw. alle Flipflops gesetzt sind, wird von dem Logikschaltkreis 96′ kein Steuersignal abgegeben. Es ist nämlich zweckmäßig, daß lediglich bei einer derartigen klaren Anzeige des empfangenen Pilotsignals der Empfänger 10 durch Aktivierung eines oder mehrerer Gates, die zu der durch das empfangene Pilotsignal angezeigten Stereomodulationstechnik gehören, in die Stereoempfangsart umgeschaltet wird.

Der Logikschaltkreis 96′ wird über die Leitung 93, wie in Fig. 2 veranschaulicht, durch das Ausgangssignal der Anlaufschaltung 92 zurückgesetzt, wobei dieses Signal auch dazu verwendet wird, die Flipflops 130, 132 und 134 an den C-Anschlüssen zurückzusetzen oder zu normieren. Der Logikschaltkreis 96′ empfängt ferner ein Zeitsteuersignal T₃, das den Zeitpunkt angibt, an dem, wie noch zu erläutern ist, die Ausgangssignale der Flipflops 130, 132 und 134 ausgewertet werden. Der Ausgang 136 des Logikschaltkreises 96′ kann dazu verwendet werden, anzuzeigen, daß keine klare Entscheidung getroffen werden kann, ob eines der drei Pilotsignale empfangen wird, wodurch der Empfänger 10 veranlaßt wird, in dem Monoempfangsbetrieb zu arbeiten. Der Logikschaltkreis 96′ enthält ferner eine Ausgangsleitung 138, die an eine Stereoanzeigelampe 139 angeschlossen ist. Der Logikschaltkreis 96′ erzeugt auf der Leitung 136 immer dann ein Signal, wenn eines der Steuersignale A, B oder C erzeugt wird.

In Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispieles für einen Pilotsignaldetektor und einen Logikschaltkreis gemäß der Erfindung veranschaulicht. In Verbindung mit der Erkennung der Pilotsignale von allen fünf oben erläuterten AM-Stereorundfunksystemen ist der Pilotsignaldetektor 94 nach Fig. 3 zweckmäßig. In Fig. 3 ist eine Steuerschaltung 146 dargestellt, die über die Leitung 93 ein Startsignal aus der Anlaufschaltung 92 erhält. Die Steuerschaltung 146 erzeugt Steuersignale für ein spannungsgesteuertes Schmalbandfilter 148, einen Spannungsdiskriminator 150, Flipflops 152, 154, 156, 158 sowie 160 und für den Logikschaltkreis 96. Die in das Filter 148 eingespeiste Steuerspannung stellt dieses zunächst auf die Frequenz eines ersten Pilotsignals, beispielsweise dem 5-Hz-Pilotsignal des AM/PM-Stereosystems ein. Die Frequenzeinstellung des Filters auf 5 Hz wird dann für eine ausreichend lange Zeitspanne, beispielsweise 300 msec, beibehalten, um ein Ausgangssignal für den Spannungsdiskriminator 150 zu erzeugen. Der Spannungsdiskriminator 150 verarbeitet das an dem Ausgang des Filters 148 anstehende Signal und vergleicht das detektierte Signal mit einer einstellbaren Schwellspannung, die durch das Steuersignal aus dem Steuerschaltkreis 146 eingestellt wird. Das Flipflop 152 wird freigegeben, so daß es während dieser ersten Periode auf das Ausgangssignal des Spannungsdiskriminators 150 ansprechen kann und, falls das Ausgangssignal des Filters 148 den Spannungsdiskriminator 150 während dieser ersten Abtastperiode auslöst, wird das Flipflop 152 gesetzt. Der Steuerschaltkreis 146 erzeugt für das Flipflop 152 ein Steuersignal, so daß dieses lediglich während der ersten Abtastperiode freigegeben ist.

Anschließend an die 5-Hz-Abtastung durch das Filter 148 während der ersten Periode erzeugt der Steuerschaltkreis 146 eine andere Steuersignalspannung für das spannungsgesteuerte Bandpaßfilter 148, um dieses auf eine zweite Frequenz, beispielsweise die 15-Hz-Pilotsignalfrequenz des ISB-Stereosystems einzustellen. Der Steuerschaltkreis 146 generiert außerdem ein Steuersignal für den Spannungsdiskriminator 150, um dessen Schwellspannung so einzustellen, daß er der erwarteten Stärke des ISB-Pilotsignals entspricht. Wenn der Spannungsdiskriminator 150 während der zweiten Abtastperiode ein 15-Hz- Signal erkennt, setzt er das Flipflop 154, das lediglich während dieser zweiten Abtastperiode von dem Steuerschaltkreis 146 freigegeben bzw. zum Setzen vorbereitet ist.

Am Ende der zweiten Periode stellt der Steuerschaltkreis 146 das Schmalbandfilter 148 auf die nächste Pilotsignalfrequenz, beispielsweise das 20-Hz-Pilotsignal des AM/FM-Stereosystems ein. Das Flipflop 156 wird gesetzt, wenn von dem Spannungsdiskriminator 150 während des dritten Abtastintervalls ein 20-Hz- Signal detektiert wurde.

In ähnlicher Weise werden die Flipflops 158 und 160 gesetzt, wenn der Spannungsdiskriminator 150 während des vierten und fünften Abtastintervalls, bei denen das Schmalbandfilter 148 auf das 25-Hz-Pilotsignal bei dem CQUAM-Stereosystem und anschließend auf das zwischen 55 und 96 Hz variable, bei dem V-CPM-Stereosystem verwendete Signal abgestimmt ist, Signale detektiert. Wegen der größeren erforderlichen Bandbreite kann es andererseits auch notwendig sein, das frequenzvariable Pilotsignal, wie es in dem V-CPM-System verwendet wird, über ein getrenntes Filter zu leiten.

Nachdem die unterschiedlichen Frequenzbereiche der fünf unterschiedlichen Pilotsignale in fünf aufeinanderfolgenden Intervallen abgetastet und die Flipflops 152, 154, 156, 158 und 160 gesetzt sind, und zwar in Abhängigkeit davon, ob in einem der Frequenzbänder der Pilotsignale ein Signal erkannt wurde oder nicht, wird der Logikschaltkreis 96 durch das Zeitsteuersignal T₃ aktiviert, so daß der Logikschaltkreis 96 die Ausgangssignale der Flipflops 152, 154, 156, 158 und 160 auswerten kann. Der Logikschaltkreis 96 arbeitet in einer dem Logikschaltkreis 96′ nach Fig. 2 ähnlichen Weise und erzeugt auf den Leitungen 98 die Ausgangssignale A, B, C, D und E zur Ansteuerung der entsprechenden Gates in dem Empfänger nach Fig. 1, und zwar dann, wenn ein und nur ein Pilotsignal als während der ersten fünf Abtastintervalle anliegend detektiert worden ist. Außerdem wird in diesem Falle ein getrenntes Signal in eine Leitung 138 eingespeist, um die Stereoanzeigelampe 139 einzuschalten. Falls in mehr als einem der Frequenzbänder der Pilotsignale ein Signal festgestellt wurde, zeigt das Ergebnis an, daß entweder eine Mehrdeutigkeit vorliegt, welche AM-Stereomodulationstechnik bei dem empfangenen ZF-Signal verwendet ist, oder das Ergebnis bedeutet, daß eine erhebliche Störung oder andere unerwünschte Signale vorhanden sind. Dementsprechend erzeugt der Steuerschaltkreis 96 unter diesen Bedingungen kein Ausgangssignal auf einer der Leitungen 98 und 138 und die Stereoanzeigelampe 139 bleibt dunkel. Der Empfänger 10 arbeitet deshalb solange im Monoempfangsbetrieb, bis während eines vollständigen Abtastzyklus das Vorliegen lediglich eines einzelnen Pilotsignals erkannt wurde.

Es ist ersichtlich, daß der Pilotsignaldetektor 94 nach Fig. 3 mit einem sequentiellen Abtasten der unterschiedlichen Frequenzbänder arbeitet, während der Pilotsignaldetektor 94′ von Fig. 2 gleichzeitig alle interessierenden Frequenzbänder überwacht. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß zur Erkennung einer oder mehrerer unterschiedlicher Pilotsignale entweder eine sequentielle oder eine gleichzeitige Abtastung verwendet werden kann. Im Anschluß an die erste Auswertung aller Ausgangssignale der Flipflops nach Fig. 3 kann es, falls nicht ein einzelnes Pilotsignal als vorliegend festgestellt wurde, zweckmäßig sein, den Steuerschaltkreis 146 zurückzusetzen und den Vorgang der Pilotsignalerkennung ein oder mehrere Male zu wiederholen. Sobald während eines Abtastzyklus ein einzelnes Pilotsignal als vorliegend erkannt wurde, kann der Wiederstart des Abtastzyklus gestoppt werden. Diese Funktion kann beispielsweise durch eine Signalrückführung von dem Logikschaltkreis 96 zu dem Steuerschaltkreis 146 verwirklicht werden.

Fig. 4 veranschaulicht eine weitere Schaltungsanordnung für einen Pilotsignaldetektor und einen Logikschaltkreis, die zur Durchführung der anhand der Fig. 2 und 3 erläuterten logischen Funktionen von einem programmierten Mikroprozessor Gebrauch macht. Der Anlaufschaltkreis 92 erzeugt ein Initialisierungssignal für den Mikroprozessor 162, der im Anschluß daran das einstellbare Bandpaßfilter 148 und den Spannungsdiskriminator 150 so steuert, daß sich, wie anhand der Fig. 3 beschrieben, eine sequentielle Abtastung der unterschiedlichen Pilotsignalfrequenzbänder ergibt. Das Ausgangssignal des Spannungsdiskriminators 150 kann in jedem Frequenzband von dem Mikroprozessor 162 ausgewertet werden, in dem dann für die spätere Analyse das Ergebnis der Auswertung gespeichert wird, um festzustellen, ob ein und nur ein Pilotsignal während des Abtastzyklus festgestellt wurde.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Pilotsignaldetektor und den Logikschaltkreis veranschaulicht, bei dem ein Mikroprozessor sowohl für die Schmalbandfilterfunktion als auch für die Logikfunktionen Verwendung findet. Die das phasendemodulierte Pilotsignal führende Leitung 91 ist an einen Amplitudendetektor 280 angeschlossen, der zum Ausfiltern höherer Tonfrequenzkomponenten ein Tiefpaßfilter enthalten kann. Der Amplitudendetektor 280 speist das erzeugte Ausgangssignal in einen Integrator 282 ein, der während eines geeigneten Zeitintervalls dieses Signal ermittelt (beispielsweise 1 bis 10 msec) und auch hohe Tonfrequenzkomponenten beseitigt. Das Ausgangssignal des Integrators 282 wird während jedes Zeitintervalls in einem Analog-Digital-Wandler 284 (A/D-Wandler) in ein Digitalsignal umgewandelt und der so digitalisierte Signalpegel wird dem Mikroprozessor 286 zum Zwecke der Analyse zugeführt. Der Mikroprozessor 286 kann durch die Bildung der gewichteten Summen der digitalisierten Signale der unterschiedlichen Pilotsignalfrequenzen und Vergleich dieser gewichteten Summen mit einem vorgegebenen Schwellwert eine digitale Filterung vornehmen, um das Vorliegen oder Fehlen des jeweiligen Pilotsignals oder des interessierenden Signals festzustellen. Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels liegt darin, daß der Analog-Digital-Wandler 284 ein Signal mit nur einer Polarität behandeln muß, womit sich der Schaltungsentwurf für die Schaltungsbaugruppe 284 vereinfacht. Eine bevorzugte Ausführung würde jedoch darin bestehen, den Detektor 280 und den Integrator 282 wegzulassen und das auf der Leitung 91 anstehende Signal unmittelbar mit dem Analog-Digital-Wandler 284 in eine digitale Form umzuwandeln und dann die gesamte Signalverarbeitung digital in dem Mikroprozessor 286 abzuwickeln. Durch Anwendung dieser Vorgehensweise wird es vermieden, unerwünschte nichtlineare Produkte zu erzeugen, die häufig durch die Arbeitsweise des Detektors 280 entstehen.

In den Fig. 3 und 4 ist eine von der Steuerschaltung 146 bzw. dem Mikroprozessoer 162 zu dem Spannungsdiskriminator 150 laufende Steuerleitung veranschaulicht. Diese Steuerleitung wird dazu verwendet, die Schwellspannung des Spannungsdiskriminators in entsprechender Weise einzustellen, um die erwarteten Unterschiede in der Signalstärke zwischen den unterschiedlichen Pilotsignalen auszugleichen, und zwar ergeben sich die Unterschiede in der Signalstärke aus dem Umstand, daß unterschiedliche Winkelmodulationsgrade bei der Erzeugung der verschiedenen AM-Stereorundfunksignale verwendet werden. Dies ergibt sich ohne weiteres aus einer Überprüfung der Spezifikationen der Rundfunksignale, die für jedes der vorgeschlagenen AM-Stereosysteme veröffentlicht sind.

Fig. 5 stellt einen Schaltplan des Logikschaltkreises 96′ dar, wie er in Verbindung mit dem Pilotsignaldetektor nach Fig. 2 verwendbar ist, um das Vorhandensein eines einzelnen Pilotsignals sowie das Fehlen von Signalen in den benachbarten Frequenzbändern festzustellen. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, werden beispielsweise für das ISB-Pilotsignal die Flipflops 130, 132 und 134 gesetzt, und zwar je nachdem, ob Signale bei Frequenzen unterhalb, auf und über der Frequenz des erwünschten Pilotsignals festgestellt wurden. Wenn angenommen wird, daß das gewünschte Pilotsignal empfangen wird und in den Frequenzbändern oberhalb und unterhalb der Pilotsignalfrequenz keine Signale festgestellt wurden, ist das Flipflop 132 im gesetzten Zustand, während die Flipflops 130 und 134 zurückgesetzt bleiben. Der gesetzte Zustand des Flipflops 132 bewirkt, daß eine Diode 166 in Sperrichtung vorgespannt wird, wodurch die Ausgangsspannung auf einer Leitung 184 ansteigt und eine binäre Eins anzeigt, vorausgesetzt, daß das Flipflop 180 gesetzt und der Transistor 176, wie nachstehend beschrieben, gesperrt ist. Für den Fall, daß der Ausgang der Flipflops 130 oder 134 "high" ist, wird das "High"-Ausgangssignal über Dioden 170 oder 172 sowie einen Widerstand 174 an einen Transistor 176 weitergeleitet, und dieser durchgesteuert. Hierdurch erniedrigt sich die Ausgangsspannung auf der Leitung 184 bis auf einen "Null"-Signalzustand. Dieser Zustand tritt auf, wenn in einem der Frequenzbänder entweder oberhalb oder unterhalb des interessierenden Frequenzbereiches des Pilotsignals ein Signal festgestellt wurde, wobei dieser Zustand anzeigen würde, daß das das Flipflop 132 setzende Signal aufgrund von Störungen entstanden sein könnte. Das Flipflop 180 wird durch das Startsignal, das aus der Anlaufschaltung 92 über die Leitung 93 kommt, zurückgesetzt. Wenn das Flipflop 180 zurückgesetzt ist, ist die Diode 178 leitend und das Ausgangssignal auf der Leitung 184 ist "low". Durch das Zeitsteuersignal T₃ wird das Flipflop 180 gesetzt und zeigt an, daß die Zeit zum Abtasten der drei Frequenzbänder abgelaufen ist. Sobald das Flipflop 180 gesetzt ist, ist die Diode 178 in Rückwärtsrichtung vorgespannt und es wird auf der Leitung 184 eine "High"-Signal abgegeben, vorausgesetzt, daß ein "High"-Signal an dem Ausgang des Flipflops 132 vorliegt. Ein an die Leitung 184 angeschlossener Verstärker 182 dient dem Ansteuern der Stereoanzeigelampe 139. Die Schaltung 164 arbeitet demzufolge so, daß sie eine "Eins", angezeigt durch eine positive Spannung auf der Leitung 184, für den Fall abgibt, daß das Flipflop 132 gesetzt und die Flipflops 130 und 134 zurückgesetzt sind. Das Ausgangssignal auf der Leitung 184 ist freigegeben, sobald das Zeitsteuersignal T₃ zu dem Flipflop 180 gelangt ist.

Fig. 6 veranschaulicht die Schaltung eines komplexeren Logikschaltkreises 96, wie er in Verbindung mit der Erkennung einer von drei unterschiedlichen Pilotsignalen Verwendung findet. Diese Schaltung kann z. B. in dem Empfänger 10 nach Fig. 1 angewendet werden, wenn dieser so ausgelegt ist, daß er ein AM/PM-Stereosignal mit einem Pilotsignal von 5 Hz, ein ISB-Stereosignal mit einem Pilotsignal von 15 Hz oder ein CQUAM-Stereosignal mit einem Pilotsignal von 25 Hz empfangen kann. Die Flipflops 130, 132 und 134 werden durch gleichzeitig oder sequentiell arbeitende, auf die 5-Hz-, 15-Hz- und 25-Hz-Pilotsignalfrequenz abgestimmte Bandpaßfilter und Spannungsdiskriminatoren (wie sie in den Fig. 2 und 3 veranschaulicht sind) gesteuert.

Wenn das Flipflop 130 im "High"- gesetzten Zustand ist, was den Empfang eines Pilotsignals von 5 Hz anzeigt, und die Flipflops 132 und 134 ein "Low"-Signal abgeben, was wiederum anzeigt, daß keine Signale mit 15 oder 25 Hz empfangen werden, ist die dem Steuersignal A entsprechende Ausgangsleitung 140 freigegeben. Das positive Ausgangssignal des Flipflops 130 spannt die Diode 186 in Sperrichtung vor. Auch die Diode 202 ist in Sperrichtung vorgespannt, vorausgesetzt, daß keiner der Transistoren 198, 216 oder 218 leitend ist. Einer dieser Transistoren 198, 216 oder 218 ist lediglich dann leitend, wenn zwei der Flipflopausgangssignale "high" sind. Beispielsweise ist die Basis des Transistors 198 über Dioden 192 und 194 an die Ausgänge der Flipflops 130 und 132 angeschlossen. Diese Dioden 192 und 194 sind ferner über einen Widerstand 196 mit einer positiven Spannungsquelle verbunden. Für den Fall, daß die Ausgänge der beiden Flipflops 130 und 132 im Zustand "Eins" sind, sind die beiden Dioden 192 und 194 in Sperrichtung vorgespannt, und der Transistor 198 ist leitend, was dazu führt, daß die Diode 202 ebenfalls leitend ist und das Ausgangssignal auf der Leitung 140 in den "Null"- bzw. "Low"-Zustand bringt. In ähnlicher Weise ist der Transistor 216 leitend, dessen Basis über einen Widerstand 212 an eine positive Spannung und über Dioden 204 und 206 an die Ausgänge der Flipflops 130 und 134 angeschlossen ist, und zwar in dem Fall, daß beide Flipflops 130 und 134 eine positive Spannung bzw. ein "Eins"- ("High"-) Signal abgeben. Auch der Transistor 218, dessen Basis über einen Widerstand 214 an einer positiven Versorgungsspannung und über Dioden 208 und 210 an die Ausgänge der Flipflops 132 und 134 angeschlossen ist, ist leitend, wenn die Ausgänge beider Flipflops 132, 134 "high" sind. Die Zusammenschaltung der Transistoren 198, 216 und 218 bringt somit über die Diode 202 die Spannung auf den "Low"-Pegel, falls eines der Paare aus jeweils zwei der Flipflops 130, 132 und 134 ein "High"-Ausgangssignal abgibt. Dies führt zu einem "Low"-Zustand auf der Ausgangsleitung 140, falls zwei der Flipflops 130, 132 und 134 "high" sind. Die Ausgänge für die Steuersignale B und C an den Leitungen 142 und 144 sind in ähnlicher Weise über Dioden 220 und 222 an die Transistoren 198, 216 und 218 angeschlossen sowie über Dioden 188 und 190 mit ihrem jeweiligen Flipflop 132 bzw. 134 verbunden. Dementsprechend ist jeweils eine der Ausgangsleitungen 140, 142 und 144 freigegeben, falls eines und nur eines der zugehörigen Flipflops 130, 132 und 134 im Zustand "high" und die anderen Flipflops 130, 132 bzw. 134 im "Low"-Zustand sind.

Die Schaltung nach Fig. 6 enthält außerdem Schaltkreise für ein Stereoanzeigeausgangssignal. Die Ausgänge aller drei Flipflops 130, 132 und 134 sind über Dioden 224, 226 und 228 über einen Widerstand 238 an einen Transistor 234 angeschlossen. Wenn eines der Flipflops 130, 132 oder 134 im "Eins"-Zustand ist, und die Spannung an der Basis des Transistors 234 nicht, wie oben beschrieben, durch die Wirkung des Flipflops 180 und die Diode 230 abgesenkt ist, ist der Transistor 234 leitend. Hierdurch steht an dem Eingang des Transistors 232 eine niedrige Spannung an, der sonst aufgrund der über einen Widerstand 236 eingespeisten positiven Spannung im leitenden Zustand ist. Der Transistor 232 schaltet deshalb aus und ermöglicht es der Spannung, auf der Leitung 241 nach "high" zu gehen. Jedoch geht die Spannung nur nach "high", wenn vorausgesetzt ist, daß keiner der Transistoren 198, 216 bzw. 218, wie vorher beschrieben, die Ausgangsspannung nach "low" bringt, womit auf der Leitung 241 ein Signal ansteht, wenn lediglich eines der Stereopilotsignale und nicht noch etwa ein weiteres Pilotsignal erkannt worden ist. Das Ausgangssignal auf der Leitung 241 gelangt über einen Treiber 242 zu der Stereoanzeigelampe 139. Ferner kann ein Inverter 244 vorgesehen sein, der ein Ausgangssignal abgibt, das auf der Leitung 136 den Monoempfang anzeigt. Wie bereits erläutert, arbeitet das Flipflop 180 in Verbindung mit der Diode 230 und hält das Eingangssignal für den Transistor 234 im "Low"-Zustand, bis, angezeigt durch das Zeitsteuersignal T₃, die Zykluszeit für die Erkennung des Pilotsignals abgelaufen ist.

Wie bereits anhand von Fig. 1 erläutert, kann der als ZF-Bypasskondensator für den Stereokanal dienende Kondensator 82 auch in Verbindung mit dem Schalter 84 verwendet werden, um die Zeitsteuersignale für den Betrieb des Pilotsignaldetektors 94 und des Logikschaltkreises 96 zu erzeugen. Fig. 7 enthält eine Schaltung, die die Wirkungsweise eines derartigen Zeitsteuerkreises erläutert. Ein Kontakt des Schalters 84 ist mit dem Ausgang des Quadraturdetektors 78 verbunden, während der andere Anschluß über einen Widerstand 246 an der positiven Versorgungsspannung liegt. Der Ausgang des Schalters 84 ist an den Bypasskondensator 82 angeschlossen. Während des normalen Stereoempfangs befindet sich der Schalter 84 in der linken Stellung und verbindet den Bypasskondensator 82 mit dem Ausgang des Quadraturdetektors 78, um die ZF abzuleiten. Sobald die Anlaufschaltung 92 einen plötzlichen Wechsel in dem Ausgangssignal des Diskriminators 54 und des Integrators 60, 62 anzeigt, wird über die Leitung 93 dem Schalter 84 ein Startsignal zugeführt, das den Schalter 84 so betätigt, daß der Kondensator 82 über den Widerstand 246 an die positive Versorgungsspannung angeschlossen wird. Diese Verbindung mit dem Widerstand 246 erzeugt auf der Leitung 248 eine rampenförmig oder sägezahnförmig verlaufende Spannung, die Spannungsdiskriminatoren 250, 252 und 254 zugeführt wird. Das Startsignal wird auch dem mit f₁ bezeichneten Eingang eines abstimmbaren Bandpaßfilters 256 zugeführt, um dieses auf den ersten abzutastenden Frequenzbereich einzustellen. Sobald die Sägezahnspannung auf der Leitung 248 einen ersten mit E₁ bezeichneten Schwellwert erreicht, wird der Spannungsdiskriminator 250 ausgelöst und erzeugt ein Ausgangssignal T₁ für das Bandpaßfilter 256, womit die Filtermittenfrequenz auf f₂ entsprechend einer zweiten Pilotsignalfrequenz wechselt. Das Signal gelangt außerdem über eine Leitung 258 zu dem Gate 260, das den Widerstand 270 in den Spannungsdiskriminator 268 einschaltet, um dessen Schwellenwertspannung abzusenken. Beispielsweise ist es in einem System, bei dem ein 5-, 15- und 25-Hz-Pilotsignal erkannt werden soll, zweckmäßig, den Schwellwert abzusenken und damit die Diskriminatorempfindlichkeit für den Empfang der schwächeren 15- und 25-Hz-Pilotsignale zu erhöhen. Zu einem späteren Zeitpunkt erreicht die Sägezahnspannung auf der Leitung 248 den zweiten Schwellwert E₂, wodurch der Spannungsdiskriminator 252 ausgelöst wird und ein Ausgangssignal T₂ abgibt, das das Bandpaßfilter 256 auf die dritte mit F₃ bezeichnete Frequenz abstimmt. Zu einem noch späteren Zeitpunkt erreicht die Spannung auf der Leitung 248 einen Wert E₃, der den ein Ausgangssignal T₃ abgebenden Spannungsdiskriminator 254 triggert, wodurch der Schalter 84 zum Detektieren von Stereodifferenzsignalen in dem ISB-Kanal in den ZF-Kreis zurückgeschaltet wird und die ZF ableitet, während außerdem die Anlaufschaltung 92 zurückgesetzt wird. Geeignete Werte für die Zeitsteuerung, die durch die Sägezahnspannung auf der Leitung 248 bestimmt werden, betragen etwa 300 msec, beginnend mit dem Auftreten des Startsignals bis zur Abgabe des T₁-Signals, weitere 300 msec vergehen bis zur Abgabe des T₂-Signals und nochmals 300 msec vergehen bis zur Abgabe des T₃-Signals. Diese Zeitintervalle sollten ausreichend lang sein, damit die Signale durch das Bandpaßfilter 256, den Phasensplitter 262, die Diodendetektoren 264 und 266 und den Spannungsdiskriminator 268 gelangen können.

Wie bereits ausgeführt, wird im Anschluß an die Abgabe des Signals T₃ für den Fall, daß ein einzelnes Stereopilotsignal einwandfrei identifiziert worden ist, der Betriebszustand der Anlaufschaltung 92 durch das Stereoanzeigesignal zurückgesetzt. Wenn jedoch kein Stereopilotsignal einwandfrei identifiziert wurde, kann die Anlaufschaltung 92 veranlaßt werden, den Suchzyklus für die Stereosignale erneut zu starten. Es ist auch möglich, daß nur ein oder eine vorbestimmte Anzahl von Suchzyklen durchgeführt werden, und der Empfänger im Monoempfangsbetrieb arbeitet, wenn kein Pilotsignal erkannt wurde. Der Empfänger kann dann im Monoempfangsbetrieb bleiben, bis er auf eine andere AM-Sendestation abgestimmt wurde oder bis er abgeschaltet worden ist, oder es ist auch möglich, daß ein weiterer Suchzyklus gestartet wird, nachdem eine vorbestimmte Zeit vergangen ist. Dies steht in der freien Wahl des Konstrukteurs eines entsprechenden Empfängers und es ist bekannt, wie eine derartige Funktion zu implementieren ist.

Bei den verschiedenen oben erläuterten Ausführungsbeispielen sind eine Reihe von erfindungsgemäßen Möglichkeiten unter Verwendung sowohl analoger Sägezahnspannungen als auch digitaler Steuersignale beschrieben. Es ist jedoch ohne weiteres ersichtlich, daß diese Signalformate bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen Verwendung finden können und es ist auch ersichtlich, daß die Logikschaltkreise, wie sie in den Fig. 5 und 6 dargestellt sind, durch integrierte Schaltkreise oder andere Logikelemente, die entsprechende Funktionen durchführen, ersetzt werden können.

Schließlich ist auch erkennbar, daß der in Fig. 1 mit ausgezogenen Linien dargestellte Empfänger 10, der für den Empfang von AM/PM-Stereosignalen, CQUAM-Stereosignalen und ISB-Stereosignalen vorgesehen ist, so umgestaltet werden kann, daß er zwei oder mehrere der fünf unterschiedlichen vorgeschlagenen AM-Stereosignale verarbeiten kann, wie sie im vorliegenden Fall beschrieben sind.

Claims (10)

1. Mehrsystem-Empfänger zum Empfang von stereofonen Rundfunksignalen, die nach einem von wenigstens zwei unterschiedlichen Stereoverfahren senderseitig aufbereitet sind, wobei ein das betreffende Stereoverfahren eindeutig indentifizierendes Pilotsignal bestimmter Frequenz in dem Rundfunksignal enthalten ist, mit einer auf Stereobetrieb gemäß dem betreffenden Stereoverfahren umschaltbaren Dekodiereinrichtung, mit Pilotsignaldetektoren (94, 94′, 94′′) für jedes der Pilotsignale und mit einer Auswerteeinrichtung (96, 96′, 286) für die Ausgangssignale (A, B, C, D, E) der Pilotsignaldetektoren (94, 94′, 94′′), die nur dann die Dekodiereinrichtung auf Stereobetrieb umschaltet, wenn nur ein einziger der Pilotsignaldetektoren (94, 94′, 94′′) in dem von ihm erfaßten Frequenzbereich ein oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts gelegenes Signal als Pilotsignal ermittelt, wobei dann die Dekodiereinrichtung auf das zu dem ermittelten Pilotsignal gehörende Stereoverfahren umgeschaltet wird.

2. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei Pilotsignaldetektoren (94, 94′, 94′′) vorgesehen sind und daß die Pilotsignale für die Pilotsignaldetektoren (94, 94′, 94′′) in einander benachbarten Frequenzbändern auftreten.

3. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignale Schmalbandsignale sind.

4. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotsignal ein im wesentlichen einfrequenter Ton ist, der unterhalb des Hörbereiches liegt.

5. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (96, 96′, 94′′) derart aufgebaut ist, daß sie nur dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn während einer vorbestimmten Bewertungszeit ein einziges Pilotsignal anliegt und gleichzeitig während der vorbestimmten Bewertungszeit die anderen Pilotsignale fehlen.

6. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignaldetektoren (94′) gleichzeitig die Signalanteile in den jeweiligen Frequenzbändern ermitteln.

7. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pilotsignaldetektoren (94, 94′′, 286) nacheinander die in dem ersten, zweiten und dritten Frequenzband auftretenden Signalanteile in einer vorbestimmten Reihenfolge ermitteln.

8. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (96, 96′, 94′′, 286) derart aufgebaut ist, daß sie ein Ausgangssignal (A, B, C, D, E) abgibt, das für das den Signalanteil enthaltende Frequenzband und damit für die Art des empfangenen stereofonen AM-Rundfunksignals kennzeichnend ist.

9. Mehrsystem-Empfänger nach Anspruch 4 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (96, 96′, 94′′, 286) eine Vielzahl von Ausgängen aufweist, von denen jeweils einer einer Art aus der Vielzahl der unterschiedlichen stereofonen AM-Rundfunksignalarten zugeordnet ist, und daß das Ausgangssignal (A, B, C, D, E) in den jeweiligen der Art des stereofonen AM-Rundfunksignals zugeordneten Ausgang eingespeist ist.

10. Mehrsystem-Empfänger nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzabhängigen Signalerkennungseinrichtungen (94, 94′, 94′′) sowie die Auswerteeinrichtung (96, 96′, 94′′, 286) periodisch aktivierbar sind und während jeder neuen Aktivierungsperiode den Signalinhalt der Frequenzbänder auswerten.