DE4007982C2 - Tonwiedergabevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Tonwiedergabevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE 38 02 863 A1 ist eine taktgesteuerte Einrichtung mit wenigstens einem Mikrocomputerschaltkreis bekannt, die eine mikrocomputergesteuerte Anzeige-, Steuer- oder Regelungseinrichtung in einem Kraftfahrzeug umfaßt, die in engem räumlichen Verbund mit anderen elektronischen Geräten steht. Zur Verminderung der von der taktgesteuerten Einrichtung ausgehenden Störstrahlung wird die Taktfrequenz nach unterschiedlichen Kriterien variiert. Dabei kann der Benutzer eines Rundfunkgerätes in einem Kraftfahrzeug von Hand eine Umschaltung vornehmen, wenn der Sender seiner Wahl gestört ist, so daß die Störung erheblich geringer oder verschwunden ist.

Aus DE 31 16 243 A1 ist eine Anordnung zur Störunterdrückung in einem elektronischen System eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei mehrere Mikrocomputer vorgesehen sind, von denen jeder durch einen besonderen Taktimpuls synchronisiert wird. Die Taktimpulsfrequenzen der einzelnen Taktimpulserzeuger der Mikrocomputer sind so zueinander versetzt gewählt, daß ihre in einem FM-Rundfunkbereich fallenden höheren Oberwellen einen gegenseitigen Frequenzabstand von mindestens 10 KHz aufweisen, wodurch Interferenzstörungen verhindert werden sollen.

Bei diesen bekannten taktgesteuerten Einrichtungen werden die Störwirkungen auf einen Rundfunkempfänger durch Optimieren der Taktfrequenz minimiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tonwiedergabevorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sie Störsignale eines digitalen Signalprozessors, die im Rundfunkbandbereich liegen, ausschaltet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Feststellen der laufenden Empfangsfrequenz f₀ und das Vergleichen mit einem vorbestimmten Satz von Frequenzen kann eine Taktfrequenz der digitalen Signalprozessoreinrichtung gewählt werden, so daß deren harmonische Signalwellen, die im Empfangsband liegen, keine Schwebungsstörungen auf die empfangene Rundfunkwelle verursachen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Anspruch 2 angegeben.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform,

Fig. 2 den Aufbau eines Tuners bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 3 in einem Flußdiagramm die Arbeitsvorgänge, die in einem Mikroprozessor bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ablaufen, und

Fig. 4 in einem Flußdiagramm die Arbeitsvorgänge, die von einer Tunersteuerschaltung ausgeführt werden.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Tonsignale von einem Tuner 1, von einem Magnetbanddeck 2 und von einem CD-Plattenspieler 3, die Tonsignalquellen bilden, an einem Funktionswählschalter 5. Der Wählschalter 5 liefert ein Tonsignal vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2 oder vom CD-Plattenspieler 3 einem Analog/Digital-Wandler 6. Das digitale Tonausgangssignal vom Analog/Digital- Wandler 6 liegt an einem digitalen Signalprozessor DSP 7 als digitaler Signalverarbeitungseinrichtung. Der digitale Signalprozessor 7 besteht aus einer in Form eines Chip ausgebildeten integrierten Schaltung mit verschiedenen Bauteilen, wie einem Addierer, einem Multiplizierer, einem Speicher mit direktem Zugriff RAM und einem Festspeicher ROM, und führt eine Schallfeldsteuerung am digitalen Toneingangssignal aus, und zwar auf Befehle vom Mikrocomputer 8. Der digitale Signalprozessor 7 ist mit einem externen Speicher 9 verbunden, der verschiedene Verzögerungszeiten zum Erzeugen der Effekte von Schallreflexionen vorgibt. Das digitale Tonausgangssignal vom digitalen Signalprozessor 7 liegt über ein digitales Filter 10 an einem Digital/Analog-Wandler 11. Es werden Zwei-Kanal-Tonsignale vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2 und vom CD-Plattenspieler 3 ausgegeben, wobei diese Signale wahlweise dem Analog/Digital-Wandler 6 über den Wählschalter 5 zugeführt werden. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung jedoch nur ein Kanal dargestellt.

Ein Taktgenerator 12 erzeugt einen Taktimpuls für die Rechenvorgänge des digitalen Signalprozessors 7 und er ist mit zwei schwingenden Elementen 13 und 14, die auf verschiedenen Frequenzen schwingen und außen angebracht sind, über einen Wählschalter 15 verbunden, so daß er die Frequenz des Taktimpulses ändern kann. Der Taktgenerator 12 weist einen Steueranschluß zum Unterbrechen der Erzeugung der Taktimpulse auf, so daß er die Erzeugung der Taktimpulse unterbrechen kann. Das Umschalten des Wählschalters 15 und die Unterbrechung der Erzeugung der Taktimpulse werden vom Mikrocomputer 8 gesteuert.

Der Mikrocomputer 8 umfaßt einen Mikroprozessor 21, einen Speicher mit direktem Zugriff RAM 22, einen Festspeicher ROM 23, Eingangs/Ausgangs-Schnittstellen 24 bis 26 und einen nicht dargestellten Taktgenerator, wobei der Mikroprozessor 21, der RAM 22, der ROM 23 und die Schnittstellen 24 und 25 über eine Datensammelleitung miteinander verbunden sind. Die Schnittstelle 24 ist mit dem digitalen Signalprozessor 7, dem genannten Steueranschluß zum Unterbrechen der Erzeugung der Taktimpulse und mit dem Wählschalter 15 verbunden. Die Schnittstelle 25 ist mit dem Tuner 1, dem Magnetbanddeck 2, dem CD-Plattenspieler 3 und dem Wählschalter 5 verbunden, die alle vom Mikrocomputer 8 gesteuert werden können.

Die Schnittstelle 26 ist weiterhin mit einer Tastatur 17 zum Ausgeben verschiedener Befehle entsprechend den auszuführenden Arbeitsvorgängen und mit einer Treiberschaltung 19 für eine Anzeige 18 verbunden.

Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, liegt in dem Tuner 1 das Signal eines Senders, das von einer Antenne 31 empfangen wird, an einem Eingangsteil 32, in dem das Signal in ein Zwischenfrequenzsignal oder ZF-Signal umgewandelt wird, woraufhin dieses Signal über einen Zwischenfrequenzverstärker 33 an einem FM-Detektor 34 liegt. Der Eingangsteil 32 erhält das Überlagerungsoszillatorsignal, das einem Mischer 32b zuzuführen ist, über eine PLL-Synthesizeranordnung unter Verwendung einer PLL-Schaltung 32a mit einem programmierbaren Frequenzteiler, und die Stationswahl erfolgt dadurch, daß das Frequenzteilerverhältnis des programmierbaren Frequenzteilers von einer Frequenzsteuerschaltung 39 gesteuert wird. Das Ausgangssignal vom FM-Detektor 34 liegt an einem Multiplexdemodulator 35 und wird bei einer Stereosendung in Tonsignale für den linken und den rechten Kanal aufgeteilt, über einen Pufferverstärker 36 in wiederzugebende Tonausgangssignale umgewandelt und dem Wählschalter 5 zugeführt.

Es sind weiterhin ein Pegeldetektor 37 zum Erfassen des Pegels des empfangenen Signals (elektrische Feldstärke) auf der Grundlage des Pegels des Zwischenfrequenzsignals im Zwischenfrequenzverstärker 33 und ein Stationsdetektor 38 vorgesehen, der ein Stationsdetektorsignal ausgibt, das angibt, daß eine Rundfunkwelle empfangen wird, wenn der Pegel des Zwischenfrequenzsignals im Zwischenfrequenzverstärker 33 über einem bestimmten Wert liegt und das Ausgangssignal im FM-Detektor 34 innerhalb eines bestimmten Pegelbereiches liegt. Der Pegel des empfangenen Signals, der vom Pegeldetektor 37 erfaßt wird, und das ausgegebene Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38 werden der Steuerschaltung 39 geliefert, die beispielsweise aus einem Mikrocomputer besteht.

Bei der beschriebenen Anordnung sind in das ROM 23 Programme und verschiedene Daten vorher eingeschrieben. Die Daten schließen solche Daten ein, die die Beziehungen zwischen der Empfangsfrequenz des Tuners 1 und der Taktimpulsfrequenz des Taktgenerators 12 herstellen. Das heißt, daß vorher die Empfangsfrequenzen f₁, f₂, ... f_n (n ist eine ganze Zahl größer als 1) eingeschrieben sind, die Schwebungsstörungen mit der Taktimpulsfrequenz f_a vom Oszillator 13 erzeugen. Die Taktimpulsfrequenz f_a vom Oszillator 13 liegt über der Taktimpulsfrequenz f_b vom Oszillator 14, so daß die Empfangsfrequenzen f₁, f₂, ... f_n keiner Schwebungsstörung ausgesetzt sind, wenn die Taktimpulsfrequenz f_b vom Oszillator 14 benutzt wird.

In bestimmten Zeitintervallen ermittelt der Mikroprozessor 21 zunächst, ob der Tuner 1 sich im Stationswählbetrieb befindet oder nicht, wie es in Fig. 3 dargestellt ist (Schritt 51). Wenn sich der Tuner 1 nicht im Stationswählbetrieb befindet, wird ein Taktimpulserzeugungsbefehl ausgegeben (Schritt 52). Auf diesen Befehl hin liegt ein Signal mit niedrigem Pegel von der Schnittstelle 24 an dem die Schwingung unterbrechenden Steueranschluß des Taktgenerators 12, so daß der Taktgenerator 12 einen Taktimpuls erzeugt. Anschließend wird geprüft, ob der vorliegende Zeitpunkt ein Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Funktionswählschalters 5 auf den Tuner 1 ist oder nicht (Schritt 53). Wenn der vorliegende Zeitpunkt nicht unmittelbar nach dem Umschalten des Wählschalters 5 auf den Tuner 1 liegt, dann wird geprüft, ob der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Abschluß des Stationswählvorganges liegt oder nicht (Schritt 54). Wenn der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Wählschalters 5 auf den Tuner 1 oder unmittelbar nach dem Abschluß des Stationswählvorganges liegt, dann wird geprüft, ob die laufende Empfangsfrequenz f₀ zu den Frequenzen f₁, f₂, ... f_n gehört oder nicht (Schritt 55). Wenn f₀ nicht zu den Frequenzen f₁, f₂, ... f_n gehört, dann wird ein erster Frequenzwählbefehl ausgegeben, um die Taktimpulsfrequenz f_a zu wählen (Schritt 56). Auf diesen ersten Frequenzwählbefehl wird ein Treibersignal von der Schnittstelle 24 ausgegeben, so daß der Wählschalter 15 den Oszillator 13 mit dem Taktgenerator 12 verbinden. Die Taktimpulsfrequenz des Generators 12 wird daher gleich der Frequenz f_a.

Wenn andererseits die Frequenz f₀ zu den Frequenzen f₁, f₂, ... f_n gehört, dann wird ein zweiter Frequenzwählbefehl zum Wählen der Taktimpulsfrequenz f_b ausgegeben (Schritt 57). Der Wählschalter 15 wird über ein Treibersignal, das von der Schnittstelle 24 auf den zweiten Frequenzwählbefehl ausgegeben wird, dazu gebracht, den Oszillator 14 mit dem Taktgenerator 12 zu verbinden. Das hat zur Folge, daß die Taktimpulsfrequenz des Taktimpulsgenerators 12 gleich der Frequenz f_b wird.

Wenn ermittelt wird, daß sich der Tuner 1 im Stationswählvorgang befindet, dann wird ein Befehlssignal zum Unterbrechen der Taktimpulserzeugung ausgegeben (Schritt 58). Auf diesen Unterbrechungsbefehl liefert die Schnittstelle 24 ein Signal mit hohem Pegel dem Steueranschluß des Taktgenerators 12, so daß dieser die Erzeugung der Taktimpulse unterbricht. Vor der Ausgabe des Befehls zum Unterbrechen der Taktimpulserzeugung hat in der Zwischenzeit der Mikroprozessor 21 ein Steuersignal dem digitalen Signalprozessor 7 geliefert, um die Rechenvorgänge im Signalprozessor 7 zu unterbrechen und den Signalprozessor 7 zu veranlassen, kurzzeitig die Daten und ähnliche Informationen, auf die sich der Rechenvorgang bezieht, zu halten, wobei dann, wenn ein Impulserzeugungsbefehl ausgegeben wird, ein Steuersignal am digitalen Signalprozessor 7 liegt, damit dieser seinen Rechenbetrieb wieder aufnimmt.

Wenn ein Arbeitsvorgang im Tuner 1, beispielsweise ein Suchlauf, begonnen wird, dann setzt die Steuerschaltung 39 in der in Fig. 4 dargestellten Weise ein Identifikationskennzeichen F₁ für den Stationswählbetrieb auf 1 (Schritt 61), bringt die Steuerschaltung 39 den programmierbaren Frequenzteiler der PLL-Schaltung 32a dazu, das Frequenzteilerverhältnis um einen bestimmten Wert zu ändern (Schritt 62) und prüft die Steuerschaltung 39, ob ein bestimmtes Zeitintervall seit der Änderung des Frequenzteilerverhältnisses abgelaufen ist oder nicht (Schritt 63). Dieses bestimmte Zeitintervall ist etwas länger als die Zeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem eine Änderung im Frequenzteilerverhältnis erfolgt ist, bis zu dem Zeitpunkt, an dem sich die Empfangsfrequenz tatsächlich ändert und stabil wird. Wenn das bestimmte Zeitintervall abgelaufen ist, dann wird geprüft, ob das Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38 geliefert worden ist oder nicht (Schritt 64). Wenn die Empfangsfrequenz beispielsweise um 100 kHz aufgrund einer Änderung des Frequenzteilerverhältnisses des programmierbaren Frequenzteilers ansteigt und wenn der Zwischenfrequenzsignalpegel, der die empfangene elektrische Feldstärke anzeigt, über einem bestimmten Wert liegt, während der Pegel der S- Kurvencharakteristik im FM-Detektor 34 innerhalb eines bestimmten Pegelbereiches liegt, dann wird ein Stationsdetektorsignal, das angibt, daß ein Sender empfangen wird, vom Stationsdetektor 38 der Steuerschaltung 39 geliefert. Wenn die Steuerschaltung dieses Stationsdetektorsignal empfängt, setzt sie das den Stationswählbetrieb bezeichnende Kennzeichen F₁ auf "0" zurück (Schritt 65), wohingegen sie auf den Schritt 62 übergeht, wenn sie das Stationsdetektorsignal nicht empfängt. Das Kennzeichen F₁ zum Bezeichnen des Stationswählbetriebes liegt als Signal mit dem logischen Wert "0" oder "1" an der Steuerschaltung 39.

Im oben genannten Schritt 51 wird daher entschieden, daß ein Stationswählbetrieb durchgeführt wird, wenn das Kennzeichen F₁ gleich "1" ist, und daß ein Stationswählbetrieb nicht ausgeführt wird, wenn das Kennzeichen F₁ gleich "0" ist. Im Schritt 54 erfolgt die Entscheidung, daß der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar hinter dem Abschluß des Stationswählbetriebes liegt, zu einem Zeitpunkt unmittelbar nach einer Änderung des Kennzeichens F₁ vom logischen Wert "1" auf den logischen Wert "0".

Wenn weiterhin der Mikroprozessor 21 den Wählschalter 5 auf Betätigung der Tastatur 17 geschaltet hat, dann wird ein Schaltkennzeichen F₂ auf "1" gesetzt, während dann, wenn der Wählschalter 5 auf andere Funktionen geschaltet ist, das Schaltkennzeichen F₂ auf "0" gesetzt wird. Im Schritt 53 wird entschieden, daß der Zeitpunkt unmittelbar nach einer Änderung des Schaltkennzeichens F₂ von "0" auf "1" der Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des Funktionswählschalters 5 auf den Tuners 1 ist.

Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Suchlauf als Stationswählbetrieb angegeben ist, stellt dies keine Beschränkung dar; es kann auch ein Wählbetrieb von Hand, bei dem die Empfangsfrequenz durch die Betätigung einer Taste geändert wird, oder ein Speicherbetrieb in Betracht gezogen werden.

Bei einem CD-Plattenspieler 3, einem digitalen Tonbandgerät, einem Tuner für den Satellitenfunkempfang und ähnlichen Vorrichtungen, die in der Lage sind, direkt ein digitales Tonsignal zu erzeugen, kann das Ausgangssignal direkt am digitalen Signalprozessor 7 liegen, ohne über den Analog/Digital-Wandler 6 zu gehen.

Bei der oben beschriebenen Tonwiedergabevorrichtung kann die Frequenz der Taktimpulse, die an der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung liegen, nach Maßgabe der Empfangsfrequenz des Tuners geändert werden, so daß selbst dann, wenn die Frequenz der Taktimpulse hoch ist und harmonische Signalwellen im Empfangsband liegen, der empfangene Sender frei von Schwebungsstörungen ist.

Claims (2)

1. Tonwiedergabevorrichtung, umfassend einen Tuner (1) und eine digitale Signalprozessoreinrichtung (7) mit einer Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) zum Betreiben der digitalen Signalprozessoreinrichtung (7), wobei die Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) auf solche Taktfrequenzen umschaltbar ist, bei denen der Tuner (1) am wenigsten gestört ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Prüfen der laufenden Empfangsfrequenz (f₀) und zum Einstellen der Taktfrequenz in Abhängigkeit von der laufenden Empfangsfrequenz f₀) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktimpulsgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) die Erzeugung eines Taktimpulses unterbricht, wenn der Tuner (1) sich im Stationswählbetrieb befindet.