DE3504407A1 - Frequenznachlaufeinrichtung in einem stereo-fm-rundfunkempfaenger - Google Patents
Frequenznachlaufeinrichtung in einem stereo-fm-rundfunkempfaengerInfo
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Description
— 1· —
Frequenznachlaufeinrichtung in einem Stereo-FM-Rundfunkempfänger
1^ Die Erfindung betrifft einen Stereo-FM-Radioempfänger.
Insbesondere betrifft die Erfindung in einem derartigen Empfänger eine Frequenznachlaufeinrichtung zur Verringerung
des Rauschens bei empfangenen schwachen Signalen
Bei einem bekannten Stereo-FM-Radioempfanger ist eine
Frequenznachlaufeinrichtung bzw. ein Kreis zur automatischen Frequenzsteuerung vorgesehen, der im Zusammenhang
mit der Fig. 1 nachfolgend erläutert wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Antenne. Mit 2 ist ein
FM-Tuner, mit 3 ein Zwischenfrequenzverstärkungs- und -Detektorkreis, mit 4 ein Rauschunterdrücker und mit
5 ein Multiplexer bezeichnet, der mit einer Audiostufe über Leitungen 6 verbunden ist. Ein Anschluß X1
des ZF-Verstärkers/Detektors 3 ist mit einer nicht dargestellten Zwischensignal-Meßeinrichtung zur Anzeige
des Pegels eines empfangenen Signals verbunden. Die Ausgangsspannung
Vs vom Anschluß X zum Aus- bzw. Ansteuern der Signalmeßeinrichtung wird an einen Anschluß X„
des Multiplexers 5 über einen Widerstand R angelegt, um ein Rauschen zu vermindern, wenn empfangene Signale
während eines stereophonen Empfangs schwach sind. Die-
selbe Ausgangsspannung Vs wird auch an einen Anschluß X3
desselben Multiplexers 5 angelegt, nachdem sie durch die Widerstände R0 und R.. geteilt wurde, um ein Rauschen zu
verringern, wenn die empfangenen Signale während eines stereophonen oder monophonen Empfanges schwach sind.
Die am Anschluß X1 erscheinende Spannung Vs vergrößert
sich, wie dies in der Figur 2 dargestellt ist, mit dem Eingangspegel an der Antenne 1 bis zu einer Sättigung.
Auf diese Weise verringert der Stereo-FM-Empfanger das
Rauschen bei einem schwachen FM- Empfang. dadurch, daß die Spannung Vs in den Multiplexer 5 eingegeben wird,
um diesen zur Ausführung von zwei Steuerungen zu betätigen,
die als "Stereorauschsteuerung (SNC)" und "High-Cut- bzw. "Hochschnitt"-Steuerung (HCC) bezeichnet werden.
15
Es wird darauf hingewiesen, daß der in der Figur 1 dargestellte Kreis nicht ausführlicher erläutert wird, weil
er bekannt ist und mit der Erfindung in keinem direkten
(. Zusammenhang steht.
20
4. Zuerst wird nachfolgend die Stereorauschsteuerung (SNC)
4. Zuerst wird nachfolgend die Stereorauschsteuerung (SNC)
erläutert. Es ist bekannt, daß Signal-Rausch-Verhältnisse
beim stereophonen Empfang und beim monophonen Empfang
sich derart ändern, wie dies in dem Koordinatensystem der Figur 3 dargestellt ist, in dem auf der Abszisse ein von
der Antenne 1 (Fig. 1) empfangener Signalpegel und auf der Ordinate das Signal-Rausch-Verhältnis am Tuner 2 in
Dezibel aufgetragen sind. Eine Linie 7 zeigt Änderungen des Signal-Rausch-Verhältnisses beim stereophonen Empfang
und eine Linie 8 zeigt Änderungen des Signal-Rausch-Verhältnisses beim monophonen Empfang. In der Praxis
wird eine parallele Beziehung zwischen den Linien 7 und 8 infolge des Brummpegels, des Trägerverlustes bzw. der
Trägerableitung und anderer Faktoren, nicht aufrecht erhalten. Genauer gesagt ist die Differenz zwischen den
beiden Linien 7 und 8 in ihren horizontalen Bereichen
ς 350Α407
-x-
(Sättigungen) klein, wie dies durch das Bezugszeichen
bezeichnet ist. Die horizontalen Bereiche sind mit 10 und 11 bezeichnet. Dagegen ist die Differenz in ihren
abgewinkelten Bereichen groß, wie dies durch das Bezugszeichen
91 angedeutet ist. Dies bedeutet, daß die Differenz
zwischen den Signal-Rausch-Verhältnissen beim stereophonen Empfang und monophonen Empfang bei kleinen
Antenneneingangspegeln groß, bei großen Antenneneingangspegeln jedoch klein ist. Beispielsweise beträgt
die Differenz etwa 21,6 dB, wenn die Zeitkonstante für die Hervorhebung bzw. Anhebung 50 \isec. beträgt. Die
Differenz beträgt etwa 23 dB, wenn die Zeitkonstante 7,5 usec. beträgt. Aus diesem Grunde wird durch das
menschliche Ohr an einem Punkt A (Fig. 3), an dem der Antenneneingangspegel eher klein ist, ein großes Rauschen beim stereophonen Empfang wahrgenommen bzw. gehört.
In diesem Zusammenhang wird eine Spannung vom Anschluß X1 (Fig. 1) an den Anschluß X^, des Multiplexers 5 angelegt,
so daß der Multiplexer 5 automatisch sein Trennverhältnis in Antwort auf die Spannung und bei Änderungen
des Antenneneingangspegels von einem Zwischenpegel zu einem niedrigen Pegel ändert. Dadurch wird das durch
das menschliche Ohr wahrgenommene Rauschen verringert. Dies wird im vorliegenden Text vom Anmelder als "SNC"
bezeichnet. Die Figur 4 zeigt,in welcher Weise das Trennverhältnis mit der an den Anschluß X„ angelegten
Spannung Ve geändert wird.
Als nächstes wird nachfolgend die High-Cut-Steuerung (HCC) erläutert. Wenn empfangene Signale beim stereophonen
FM-Empfang oder beim monophonen FM-Empfang schwach sind, tritt das Rauschen in einigen Wiedergabefrequenzbändern
hervor. Dies erfolgt deshalb, weil bei einer FM-Rundfunkübertragung eine große Bandbreite ange-
wendet wird und weil die empfangenen Signale oftmals in
einigen Frequenzen in der Nähe der definitiven Grenzen der Bandbreite, insbesondere wenn die empfangenen Signale
schwach sind, nicht in einem guten Zustand wiedergegeben werden,so daß das Rauschen in Bezug auf die wiedergegebenen
Signale betont wird und das Signal-Rausch-Verhältnis verschlechtert. Um die Verschlechterung des
Signal-Rausch-Verhältnis zu verringern, werden' die Frequenzcharakteristiken
des Multiplexers 5 automatisch gesteuert, wenn sich der Antenneneingangspegel von einem
Zwischenpegel zu einem niedrigen Pegel ändert. Die Fig. zeigt, wie die Steuerung ausgeführt wird. Eine Kurve 12
zeigt, wie die Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz
geändert wird, wenn die an den Anschluß X angelegte Spannung V 31 ist, die dem Sättigungswert der
Spannung Vs des Anschlusses X1 entspricht, die einem
Zwischenantenneneingangspegel entspricht. In einer ähnlichen Weise zeigt die Kurve 13, wie die Dämpfung geändert
wird, wenn der Anschluß X3 eine Spannung V _2
empfängt, die kleiner ist als die Spannung V 31 und
einem kleineren Wert der Spannung Vs am Anschluß X1 entspricht,
die einem kleineren Antenneneinaangspeqel entspricht.Eine Kurve 14 entspricht einer Spannung V 33
am Anschluß X3, die kleiner ist als V 3- und einer
noch kleineren Spannung am Anschluß X bei einem noch kleineren Antenneneingangspegel entspricht.In einem
großen bzw. hohen Wiedergabefrequenzband fallen die Kurven 12, 13 und 15 mit unterschiedlichen Krü^munaen ab.
Genauer gesagt stellt die Kurve 13 einen größeren Abfall als die Kurve 12 dar und stellt die Kurve 14 einen
noch größeren Abfall als die Kurve 13 dar. Dies bedeutet,
daß die Dämpfung bei einer Abnahme der Spannung am Anschluß Χ,, d.h. bei einer Abnahme des Antenneneingangspegels,
vergrößert wird. Auf diese Weise wird das Signal-Rausch-Verhältnis in einem kleinen Antenneneingangspegel
wirksam verbessert. In der vorliegenden Beschrei-
—Ζ—
bung wird dies unter "HCC" verstanden.
Die SNC-Steuerung und die HCC-Steuerung werden ausgeführt,
wenn die Spannung am Anschluß X2 1/5 bis O V
beträgt.
Ein Rauschen wird auch infolge der Mehrwegigkeit beim stereophonen oder monophonen FM-Empfang erzeugt. Die
Figur 6 zeigt ein Blockschaltbild eines bekannten FM-Stereo-Radioempfängers,
der so entworfen ist, daß er ein derartiges Rauschen verringert.
Die Bezugszeichen T5 und 19 bezeichnen Pufferkreise.
Mit 16 ist ein Detektor für eine Wechselstromkomponente
1^ bezeichnet. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen
Gleichrichter. Mit 18 ist ein Glättungskreis bezeichnet. Die anderen Bezugszeichen bezeichnen dieselben Kreiselemente,
die bereits in der Figur 1 enthalten sind. Die Wechselstromkomponenten in der Spannung Vs am Anschluß
χ werden durch den Detektor 16 für die Wechselstromkomponenten
ermittelt und durch den Gleichrichter 17 so gleichgerichtet, daß die Polarität entgegengesetzt
ist wie die ursprünglichen Gleichstromkomponenten der Spannung Vs, Der gleichgerichtete Strom wird durch den
Glättungskreis 1 8 geglättet und an einem Punkt Y mit den
ursprünglichen Gleichstromkomponenten der Spannungs Vx kombiniert, die über den Pufferkreis 15 geliefert werden.
Die Spannung am Punkt Y wird an die Anschlüsse X2
und X_ des Multiplexers über den Pufferkreis 19 angelegt.
weil die Spannung am Punkt Y so wird, daß die ursprünglichen Gleichstromkomponenten gewaltsam durch die gleichgerichteten
und geglätteten Komponenten im Hinblick auf ihren Pegel verkleinert werden, werden die High-Cut-Steuerung
(HHC) und die Stereo-Rausch-Steuerung (SNC) aktiviert, um das Signal-Rausch-Verhältnis bei mittleren
und kleinen Pegeln des Antenneneinganges wirksam zu verbessern.
—ft—
Bei den bekannten Vorrichtungen werden jedoch, weil die HCC-Steuerung und die SNC-Steuerung einfach durch die
Ausgangsspannung von dem Anschluß X1 des Zwischenfrequenz-Verstärker-Detektors
3 für das Signal-Meßgerät geregelt 5
werden, die Steueroperationen gleichmäßig undunflexibel
durch die Widerstände RI, R2 und R3 (Figur 1) bestimmt.
Aus diesem Grunde weisen die bekannten Steuerkreise infolge der Vielzahl der Charakteristiken der Empfänger
die folgenden Nachteile auf. Wenn man voraussetzt, daß die Spannung am Anschluß X1 des ZF-Verstärkers/Detektors
3 in einigen Empfängern gleich ist, unterscheidet sich das Signal-Rausch-Verhältnis eines Empfängers als Ganzes
oder an der ZF-Verstärkungsstufe oft von demjenigen
1^ eines anderen Empfängers. Dies bedeutet, daß die Auswahl
der Widerstände R1, R2 und R3 einfach in Abhängigkeit von dem Antenneneingangspegel, nicht immer das beste
Ergebnis liefert.
Nebenei wird, wenn der Antenneneingangspegel klein ist,
der Rauschunterdrücker 4 oft fälschlich aktiviert, weshalb Knacken oder andere Geräusche insbesondere in hohen
Frequenzen und hohen Modulationsgraden erzeugt werden. Bei den bekannten Steuervorrichtungen sind jedoch keine
2$ Einrichtungen zur Verringerung eines derartigen Rauschens
vorgesehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Frequenznachlaufeinrichtung anzugeben, durch
die bewirkt wird, daß die HCC- und SNC-Operationen nicht
nur von den Antenneneingangspegeln abhängen, sondern auch in einer Beziehung zu den ermittelten Rauschpegeln
stehen. Außerdem sollen durch die vorliegende Frequenznachlaufeinrichtung Rauschkomponenten verringert werden,
die durch fehlerhafte Operationen des Rauschunterdrückers während des Empfanges von schwachen Signalen erzeugt
werden.
-x-
* Die vorliegende Erfindung betrifft eine Frequenznachlaufeinrichtung
in einem stereophonen FM-Radioempfänger,
der wenigstens einen FM-Tuner, einen Zwischenfrequenz-Verstärkungs-
und -Detektorkreis , der einen Ausgangsanschluß zum Anlegen einer Spannung zur Ansteuerung einer
Signalmeßeinrichtung aufweist, einen Rauschunterdrücker und einen Multiplexer aufweist, der einen Eingangsanschluß
zur Eingabe einer Spannung zur "High-Cut-Steuerung" und einen weiteren Eingangsanschluß zur Eingabe einer
Spannung zur Stereo-Rauschsteuerung aufweist, wobei alle Elemente des Empfängers in der genannten Reihenfolge
miteinander verbunden sind. Die Frequenznachlaufeinrichtung weist eine erste Einrichtung, die Wechselstromkomponenten
in der Antriebsspannung für die Signalmeßeinrichtung herauszieht, gleichrichtet und glättet, eine
zweite Einrichtung, die in einem Ausgangssignal des Rauschunterdrückers enthaltene Rauschkomponenten herauszieht,
gleichrichtet und glättet, eine dritte Einrichtung, die Ausgangsspannungen von der ersten und zweiten
Einrichtung summiert, eine vierte Einrichtung,, die in der Antriebsspannung für die Signalmeßeinrichtung enthaltene
Gleichstromkomponenten herauszieht und mit der Summenspannung von der dritten Einrichtung vergleicht,
eine fünfte Einrichtung, die auf ein Ausgangssignal von der vierten Einrichtung anspricht, um eine Ausgangsspannung
zu erzeugen, die der Differenz zwischen den Gleichstromkomponenten und der Summenspannung entspricht,
und eine sechste Einrichtung auf, die ein Ausgangssignal von der fünften Einrichtung an die Eingangsan-Schlüsse
des Multiplexers anlegt.
Im folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit den
Figuren näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines
Stereo-FM-Radioempfängers,
der eine bekannte Frequenznachlaufeinrichtung bzw. einen bekannten
Kreis zur automatischen Frequenzsteuerung aufweist;
Fig. 2 eine Kurve, die zeigt, wie die
Fig. 2 eine Kurve, die zeigt, wie die
Spannung am Anschluß für die Signalmeßeinrichtung
sich mit dem Antenneneingangspegel ändert;
Fig. 3 eine. Kurve, die Signal-Rausch-Verhältnisse beim stereophonen
Fig. 3 eine. Kurve, die Signal-Rausch-Verhältnisse beim stereophonen
Empfang und beim monophonen Empfang in Abhängigkeit von dem Antenneneingangspegel
zeigt;
Fig. 4 eine Kurve, die das Trennverhältnis im stereophonen Empfang in Abhängigkeit von der Spannung am Anschluß X2 für die Stereo-Rausch-Steuerung (SNC) zeigt; Fig. 5 ein Diagramm, das drei verschiedene Änderungendes Dampfungsverhältnisses
Fig. 4 eine Kurve, die das Trennverhältnis im stereophonen Empfang in Abhängigkeit von der Spannung am Anschluß X2 für die Stereo-Rausch-Steuerung (SNC) zeigt; Fig. 5 ein Diagramm, das drei verschiedene Änderungendes Dampfungsverhältnisses
mit der Frequenz zeigt, wobei die jeweiligen Änderungen drei verschiedenen
Spannungen am Anschluß X_ für die High-Cut-Steuerung (HCC) entsprechen;
Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Stereo-FM-Radioempfängers,
der eine andere bekannte Frequenznachlaufeinrichtung aufweist; und
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Stereo-FM-
Rundfunkempfängers mit einer erfindungsgemäßen
Frequenznachlaufeinrichtung bzw. einem erfindungsgemäßen
Kreis zur automatischen Frequenzsteuerung.
Gemäß Figur 7, die das Blockschaltbild eines Stereo-FM-Radioempfängers
mit einer Frequenznachlaufeinrichtung bzw. einem Kreis zur automatischen Frequenzsteuerung
zeigt, der in der erfindungsgemäßen Weise aufgebaut ist, bezeichnen das Bezugszeichen 21 ein Hochpaßfilter, das
Bezugszeichen 22 einen Rauschverstärker, das Bezugszeichen 23 einen Gleichrichter, das Bezugszeichen 24
einen Glättungskreis, das Bezugszeichen 25 einen Addierer, das Bezugszeichen 26 einen Vergleicher und das
Bezugszeichen 27 einen Generator für die Subtraktionsspannung. Die anderen Bezugszeichen bezeichnen Kreiskomponenten,
die in der Figur 6 enthalten sind und in der entsprechenden Weise bezeichnet sind.
Durch die Antenne 1 empfangene FM-Stereo-Signale werden
in dem ZF-Verstärker/Detektor 3, dem Rauschunterdrücker 4 und dem Multiplexer 5 verarbeitet und zu einem rechten
Kanal und einem linken Kanal in der Audiostufe gesendet, wie dies durch den Pfeil 6 dargestellt ist. In dieser
Zeit werden die Gleichstromkomponenten in der Spannung Vs am Ausgangsanschluß X1 für die Signalmeßeinrichtung des ZF-Verstärkers/Detektors 3 durch den Pufferbzw.
Trennkreis 15 extrahiert und an einen Eingangsanschluß
des Vergleichers 26 angelegt. Die Wechselstromkomponenten in der Spannung Vs am Anschluß X1 für die
Signalmeßeinrichtung werden durch den Detektor 16 für
die Wechselstromkomponenten ermittelt, durch den Gleichrichter 17 gleichgerichtet, durch den Glättungskreis
18 geglättet und an den einen Eingangsanschluß des Addierers
25 angelegt. Die Rauschkomponeten in den durch den Rauschunterdrücker 4 hindurchgelangten Signalen
oder die Hochfrequenz-Rauschkomponeten, die durch fehlerhafte Operationen des Rauschunterdrückers 4 in einem
kleinen empfangenen Pegel erzeugt werden, werden durch den Hochpaßfilter 21 aufgenommen und durch den Rausch-Verstärker
22, den Gleichrichter 23 und den Glättungs-
: --yr-
kreis 24 ..in eine Gleichspannung umgewandelt. Diese
Spannung wird an den anderen Eingangsanschluß des Addierers 25 angelegt und zu der zuvor erwähnten Gleichspannung vom Glättungskreis 18 addiert. Die summierte
Gleichspannung vom Addierer 25 wird an den anderen Eingangsanschluß des Vergleichers 26 angelegt, um mit den
ursprünglichen Gleichstromkomponenten verglichen zu werden, die an den Vergleicher über den Puffer- bzw.
Trennkreis 15 angelegt werden. Mit dem Ausgangssignal vom Vergleicher 26 erzeugt der Generator 27 für die
Subtraktionsspannung eine Subtractionsspannung und legt
diese an die Anschlüsse X_ und X3 des Multiplexers 5
über den Pufferkreis 19 an. Aus diesem Grunde wird die an die Anschlüsse X9 und X- für die High-Cut-Steuerung
■ic Δ ύ
° (HCC) und die Stereo-Rausch-Steuerung (SNC) angelegte
Spannung nicht nur durch den Antenneneingangspegel, sondern auch durch, das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt,
das für den individuellen Empfänger einzigartig ist.
20
20
Wie dies oben beschrieben wurde, bewirkt der erfindungsgemäße
Steuerkreis immer die beste, selbstgesteuerte Frequenzsteuerung in beliebigen Stereo-FM-Radioempfängern,
die sich im Hinblick auf die Verstärkungsfaktoren
^ der Tuner und der ZF-Verstärkungsstufen und im Hinblick
auf andere Charakteristiken unterscheiden. Außerdem verringert der erfindungsgemäße Kreis die Rauschkomponenten,
die durch fehlerhafte Operationen des Rauschunterdrückers bei kleinen Antenneneingangspegeln
erzeugt werden.
η-
- Leerseite -
Claims (3)
1. Frequenznachlaufeinrichtung in einem *W-Stereo-Radioempfanger
mit wenigstens einem FM-Tuner, einem Zwischenfrequenz-Verstärkungs- und Detektorkreis mit einem
Ausgangsanschluß für eine Spannung zum Ansteuern einer Signalmeßeinrichtung, einem Rauschunterdrücker und einem
Multiplexer mit einem Eingangsanschluß zur Eingabe einer Spannung für die "High-Cut-Steuerung" und einem weiteren
Eingangsanschluß zur Eingabe einer Spannung für die Stereo Rauschsteuerung, wobei alle diese Komponenten des Empfängers
in der genannten Reihenfolge miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenznachlaufeinrichtung
:
eine erste Einrichtung (16, 17, 18),die Wechselstromkomponenten
in der Ansteuerspannung für die Signalmeßeinrichtung extrahiert, gleichrichtet und glättet,
eine zweite Einrichtung (21, 22, 23,24), die Rauschkom- ° ponenten in einem Ausgangssignal von dem Rauschunterdrücker
(4) extrahiert, gleichrichtet und glättet, eine dritte Einrichtung (25), die die Ausgangsspannungen
von der ersten Einrichtung (16, 17, 18) und der zweiten
Einrichtung (21, 22, 23, 24) addiert,
1^ eine vierte Einrichtung (15, 26), die Gleichstromkomponenten
der Ansteuerspannung für die Signalmeßeinrichtung extrahiert und mit der Summenspannung von der dritten Einrichtung
(25) vergleicht,
eine fünfte Einrichtung (27), die auf ein Ausgangssignal
von der vierten Einrichtung (15, 26) anspricht, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die der Differenz zwischen
den Gleichstromkomponenten und der Summenspannung entspricht,
und
* eine sechste Einrichtung (19) aufweist, die ein Ausgangs-
-| 20 signal von der fünften Einrichtung (27) an die Eingangs-
'■* anschlüsse des Multiplexers (5) anlegt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die erste Einrichtung einen Detektor (16) für Wechselstromkomponenten, einen Gleichrichter (17) und
einen Glättungskreis (18) umfaßt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die zweite Einrichtung ein Hochpaßfilter (21), einen Rauschverstärker (22), einen Gleichrichter
(23) und einen weiteren Glättungskreis (24) umfaßt.
35
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4620315A (en) | 1986-10-28 |
| JPS60165834A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH0126575B2 (de) | 1989-05-24 |
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