DE4122004C2

DE4122004C2 - Method for transmitting a manipulated variable that changes over time

Info

Publication number: DE4122004C2
Application number: DE19914122004
Authority: DE
Inventors: Achilles Venus
Original assignee: RUNDFUNK BETRIEBSTECHNIK GmbH
Current assignee: RUNDFUNK BETRIEBSTECHNIK GmbH
Priority date: 1991-07-03
Filing date: 1991-07-03
Publication date: 1994-01-13
Anticipated expiration: 2011-07-04
Also published as: DE4122004A1

Description

Das Verfahren bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patent anspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 40 04 576 C1 bekannt.The method relates to a method according to the preamble of the patent Claim 1. Such a method is known from DE 40 04 576 C1.

Rundfunk-Tonsignale werden den Sendern mit einer Dynamik (Unterschied zwischen den lautesten und leisesten Signalen) zugeführt, welche auf den Signal- Rauschabstand des nachfolgenden Übertragungsweges abgestimmt ist. Die hieraus resultierende Dynamik entspricht jedoch in vielen Fällen nicht den individuellen Wünschen des Rundfunkhörers. So ist beispielsweise beim Abhören in einem fahrenden Kraftfahrzeug die übertragene Dynamik wegen des Geräuschpegels im Fahrzeug erheblich zu groß, wohingegen beispielsweise beim Abhören über Kopfhörer die übertragenen Dynamik, die in der Regel geringer als die Original dynamik des aufgenommenen Schallsignals ist, zu gering ausfällt.Broadcast sound signals are given to the transmitters with a dynamic (difference between the loudest and quietest signals), which are based on the signal Signal-to-noise ratio of the subsequent transmission path is coordinated. The one from here however, the resulting dynamic does not correspond to the individual in many cases Wishes of the radio handset. For example, when listening in on one moving vehicle the transmitted dynamics because of the noise level in the Vehicle significantly too large, whereas, for example, when listening over Headphones transmit dynamics, which are usually lower than the original dynamics of the recorded sound signal is too low.

Um die Tonsignalwiedergabe entscheidend zu verbessern, ist es wünschenswert, die Dynamik individuell am Ort der Wiedergabe den Wünschen des Hörers anpassen zu können. Hierfür ist es bekannt ("Rundfunktechnische Mitteilungen", Jg. 30, Heft 4, 1986, Seiten 158 bis 167), von dem Programmsignal eine Stell größe abzuleiten, welche die vom Tonmeister im Sendestudio vorgenommene Einengung der Originaldynamik auf eine sogenannte "Zieldynamik" repräsentiert. Unter "Zieldynamik" versteht man die Einengung auf einen bestimmten Wert, beispielsweise 30 dB, welche kleiner ist als die übertragene Dynamik. Dieses Stellsignal wird synchron mit dem zugeordneten Programmsignal übertragen und im Empfänger zur variablen Dynamikwahl ausgewertet. Die freie Wahl der Dynamik wird dadurch ermöglicht, daß mit Hilfe der übertragenen Stellgröße die "Zieldynamik" realisiert wird oder weiter eingeengt wird (Kraftfahrzeug) oder bei inverser Nutzung des Stellsignals die Originaldynamik rekonstruiert wird.In order to significantly improve the sound signal reproduction, it is desirable the dynamics individually at the location of the listener's wishes to be able to adapt. It is known for this ("Broadcast communications", Jg. 30, Issue 4, 1986, pages 158 to 167), one digit from the program signal derive the size that the sound engineer made in the broadcast studio Narrowing the original dynamics to a so-called "target dynamics" represents. "Target dynamics" means narrowing down to a certain value, for example 30 dB, which is smaller than the transmitted dynamic. This Control signal is transmitted synchronously with the assigned program signal and evaluated in the receiver for variable dynamic selection. The free choice of Dynamics is made possible by the fact that the "Target dynamics" is realized or is further restricted (motor vehicle) or at inverse use of the control signal, the original dynamic is reconstructed.

Zur Übertragung des Stellsignals "Variable Dynamik" ist es bekannt (DE 33 11 646 C2 und DE 33 11 647 C2), im Sendestudio am unteren Frequenzende des S- Signals eines M/S-codierten stereofonen Tonsignals eine feste und eine variable Tonfrequenz mit kleinem Pegel unhörbar einzufügen, deren Frequenzabstand die momentane Stellgröße repräsentiert. Die zur Demodulation der Frequenzdifferenz erforderlichen schmalbandigen Filter lassen jedoch schnelle Änderungen der Stellgröße nicht zu; ferner ist der für die Stellsignalübertragung vorgesehene Fre quenzbereich im S-Signal nicht hinreichend störungsfrei, um mit den verwendeten kleinen Signalpegeln der Tonfrequenzen eine sichere Übertragung zu gewährlei sten. Insbesondere beim mobilen Empfang treten in dem betreffenden Fre quenzbereich Störungen durch Mehrwegeempfang auf.It is known to transmit the control signal "variable dynamics" (DE 33 11 646 C2 and DE 33 11 647 C2), in the broadcast studio at the lower frequency end of the S- Signals of an M / S-coded stereophonic sound signal a fixed and a variable Insert audio frequency with low level inaudible, the frequency distance of which represents the current manipulated variable. The one for demodulating the frequency difference required narrow-band filter, however, allow rapid changes in the Manipulated variable not too; Furthermore, the Fre intended for the control signal transmission frequency range in the S signal is not sufficiently interference-free to match the used to guarantee safe transmission of small signal levels of the sound frequencies most. In particular with mobile reception occur in the relevant Fre frequency range interference caused by multi-path reception.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist es aus der DE 40 04 576 C1 bekannt, das Stellsignal "Variable Dynamik" sendestudioseitig in den Datenstrom eines Radiodatensignals (RDS-Signal) datenformatgerecht einzufügen. Das auf diese Weise ergänzte RDS-Signal wird vom Sendestudion zu terrestrischen Sendern übertragen. Dort wird das empfangene, ergänzte RDS-Signal jeweils einem Hilfsträger aufmoduliert, in das als Multiplexsignal zeitkorreliert vorliegende, ausgesteuerte Hörfunkprogrammsignal eingefügt und zusammen mit dem Mul tiplexsignal terrestrisch abgestrahlt. Empfangsseitig wird aus dem Multiplexsignal das RDS-Signal wiedergewonnen und aus dem Datenstrom des RDS-Signals wird das Steuersignal "Variable Dynamik" abgetrennt.To eliminate these difficulties, it is known from DE 40 04 576 C1 the control signal "variable dynamics" in the broadcasting studio in the data stream Insert radio data signal (RDS signal) according to data format. That on this RDS signal supplemented in this way is transformed from the broadcasting studio to terrestrial broadcasters transfer. There, the received, supplemented RDS signal is sent to one Auxiliary carrier modulated into the time-correlated multiplex signal modulated radio program signal inserted and together with the Mul tiplex signal broadcast terrestrially. The multiplex signal is received at the receiving end the RDS signal is recovered and the data stream of the RDS signal is the control signal "variable dynamics" separated.

Dieses bekannte Übertragungsverfahren für das Stellsignal "Variable Dynamik" setzt jedoch die Generierung des RDS-Datenstroms im Sendestudio voraus, was derzeit nicht der Fall ist. Vielmehr wird generell der RDS-Datenstrom direkt am Sender generiert, so daß die Anwendung des bekannten Übertragungsverfahrens eine Umstellung des heutigen Betriebsablaufs bei den Rundfunkanstalten zur Voraussetzung hätte.This known transmission method for the control signal "variable dynamics" however, the generation of the RDS data stream in the broadcasting studio requires what is not currently the case. Rather, the RDS data stream is generally directly on Transmitter generated so that the application of the known transmission method a change of the current operational sequence at the broadcasting companies Prerequisite.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches eine zeitkorrelierte Übertragung des Stellsignals "Variable Dynamik" ohne Umstellung des heutigen Betriebsablaufs bei Rundfunkan stalten ermöglicht.The object of the invention is a method of the aforementioned To create kind, which a time-correlated transmission of the control signal "variable Dynamics "without changing today's operations at broadcasting design allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver fahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous refinements and developments of the Ver according to the invention driving result from the subclaims.

Aus der DE-OS 20 45 342 ist es an sich bereits bekannt, ein Steuersignal zur Umschaltung von UKW-Stereofonieempfangern von einem momentan empfange nen Sender auf einen anderen, eine Verkehrsfunksendung abstrahlenden Sender durch Amplitudenmodulation des Stereo-Pilottons zu übertragen. Dieses quasi statische Steuersignal ist jedoch mit dem Programminhalt des momentan empfan genen Rundfunkprogrammsignals nicht korreliert, so daß es für die Übertragung der sich dynamisch ändernden Information "Variable Dynamik" ungeeignet ist.From DE-OS 20 45 342 it is known per se to provide a control signal Switching of FM stereo receiver from one currently being received NEN station to another station that broadcasts a traffic program by amplitude modulation of the stereo pilot tone. This quasi static control signal is received with the program content of the currently genen broadcast program signal is not correlated, so it is for transmission the dynamically changing information "variable dynamics" is unsuitable.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die Mängel der eingangs genannten Verfahren und bietet insbesondere folgende Vorteile:The method according to the invention avoids the shortcomings of the aforementioned Process and offers the following advantages in particular:

1. A time difference between the program signal and the manipulated variable can does not occur due to the system.
2. The pilot tone is in a program signal-free area of the transmission supply band, so that disturbances of the program signal are excluded.
3. The level of the pilot tone is so high that interference-free reception is guaranteed.
4. Only the phases are used for decoding the stereo multiplex signal position of the pilot tone evaluated. The positioning information resulting from his Amplitude results, therefore, without recovering the under pressed 38 kHz subcarrier in the receiver, and without the interference Control of the program signal in the sense of a stroke reduction (such as this would be the case if additional auxiliary carriers were used) pregnant, transmitted.
5. The frequency of the pilot tone is far above the tone frequency frequency range. This allows very little circuitry Recover the manipulated variable in the receiver (e.g. diode rectifier). Furthermore, rapid changes in the manipulated variable are in contrast to one Transmission at the lower frequency end possible.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer sendeseitigen Anordnung zur Durchfüh rung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 1 is a block diagram of a transmitter-side arrangement for performing the method according to the invention, and

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer empfangsseitigen Einrichtung zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 is a block diagram of a receiving device for implementing the method according to the invention.

Die anhand von Fig. 1 schematisch veranschaulichte Einrichtung zur sender seitigen Durchführung des Verfahrens zeigt ein Hörfunkstudio 1, das ein Rundfunkprogramm produziert. Über eine Programmzuführungsstrecke 8 gelangt das Signal zum Sender 20, wo es sowohl an eine Zeitver zögerungsschaltung 2, als auch an eine Schaltungsanordnung 3 (z. B. Hüllkurven detektor) geführt wird, die aus dem Programmsignal das Stellsignal für die variable Dynamik generiert. Das zeitverzögerte Programmsignal 9 wird einem Verstärker 4 zugeführt, dessen Verstärkung durch das Stellsignal 12 gesteuert wird. Das Ausgangssignal 10 dieses Verstärkers, das einen gegenüber dem ursprünglichen Programmsignal abweichenden Dynamikumfang aufweist, wird dem Eingang des Stereocoders 6 zugeführt.The device schematically illustrated with reference to FIG. 1 for carrying out the method on the transmitter side shows a radio studio 1 which produces a radio program. Via a program feed path 8 , the signal arrives at the transmitter 20 , where it is passed both to a time delay circuit 2 and to a circuit arrangement 3 (for example an envelope detector) which generates the control signal for the variable dynamics from the program signal. The time-delayed program signal 9 is fed to an amplifier 4 , the gain of which is controlled by the control signal 12 . The output signal 10 of this amplifier, which has a dynamic range that differs from the original program signal, is fed to the input of the stereo encoder 6 .

Zur Übertragung der Stellgröße wird der im Stereocoder 6 erzeugte Pilotton herausgeführt 13, und einem weiteren Verstärker 5 zugeführt, dessen Verstärkung ebenfalls durch das Stellsignal 12 gesteuert wird. Das Ausgangssignal 14 trägt nun als zusätzliche Information das Stellsignal, es wird im Coder 6 dem codierten Programmsignal zugefügt, und zusammen mit ihm als komplettes Stereo-Mul tiplex-Signal über die Endstufe 7 des Senders zur Ausstrahlung gebracht. Durch die Generierung des Stellsignals am Ort des Senders 20 ist gewährleistet, daß die Zeitpunkte für die Ableitung des Stellsignals exakt mit der Phasenlage der Ampli tudenänderung des Pilottons korrelieren.To transmit the manipulated variable, the pilot tone generated in the stereo encoder 6 is brought out 13 and fed to a further amplifier 5 , the amplification of which is also controlled by the actuating signal 12 . The output signal 14 now carries the control signal as additional information, it is added to the coded program signal in the coder 6 and, together with it, is emitted as a complete stereo multiplex signal via the output stage 7 of the transmitter. The generation of the control signal at the location of the transmitter 20 ensures that the times for the derivation of the control signal correlate exactly with the phase position of the amplitude change of the pilot tone.

In der Praxis ist es unter Umständen nicht unbedingt erforderlich, eine Zeitver zögerung mittels der Schaltung 2 vorzusehen, da das menschliche Gehör eventuell auftretende kurze Übersteuerungseffekte bis zu einem gewissen Grad nicht wahrnimmt. Da durch diese "vorausschauende" Regelung aber jegliche Übersteu erung vermieden werden kann, lassen sich hierdurch wesentlich größere Dyna mikänderungen verwirklichen als bei bekannten Kompandersystemen. Außerdem werden auch kurzzeitige Hubüberschreitungen des Senders vermieden.In practice, it may not be absolutely necessary to provide a time delay by means of the circuit 2 , since the human hearing does not perceive, to a certain degree, any short override effects that may occur. However, since any "oversteer" can be avoided by this "forward-looking" regulation, much larger dynamic changes can be achieved than with known compander systems. In addition, brief transients of the transmitter are avoided.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten empfangsseitigen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird das HF-Signal 20 einer aus HF-Teil, ZF-Teil und Demodulator bestehenden Empfangsstufe 15 zugeführt, und in die Multiplex-Ebene 21 demoduliert. Im Stereo-Decoder 16 wird der Pilotton abgetrennt 25, aber auch das Programmsignal wiedergewonnen 22. In einer Schaltungsanordnung 19 (Pilotton-Gleichrichter) wird das Stellsignal 26 wiedergewonnen. Das Programmsignal 22 wird über einen Verstärker 17, dessen Verstärkung sich über das Stellsignal 26 steuern läßt, dem Lautsprecher oder Kopfhörer 18 zugeführt. Das Maß des Einflusses des Stellsignals 26 auf die Verstärkung läßt sich dabei durch eine manuelle Eingabe 23 verändern, so daß das wiedergegebene Programmsignal eine dem individuellen Wunsch des Zu hörers entsprechende Dynamik aufweist.In the schematically illustrated in Fig. 2 receiving side device for carrying out the process, the RF signal 20 is supplied from an existing RF section, the IF part and demodulator receiving stage 15, and demodulated in the multiplex plane 21. The pilot tone is separated 25 in the stereo decoder 16 , but the program signal is also recovered 22 . The control signal 26 is recovered in a circuit arrangement 19 (pilot tone rectifier). The program signal 22 is fed to the loudspeaker or headphones 18 via an amplifier 17 , the amplification of which can be controlled via the control signal 26 . The degree of influence of the control signal 26 on the gain can be changed by a manual input 23 , so that the reproduced program signal has a dynamic corresponding to the individual desire of the listener.

Claims

1. A method for transmitting a temporally changing manipulated variable which is derived from an assigned radio program signal and is transmitted together with the program signal in order to be used at the receiving end to influence the reproduction level of the program signal and thus to select a reproduction dynamic which deviates from the program signal dynamics. whereby the manipulated variable correlates with the radio program signal currently received, characterized in that the manipulated variable is derived on the transmitter side and transmitted as a change in the amplitude of the stereo pilot tone and that the amplitude of the pilot tone increases when the program signal level is low and the amplitude is correspondingly reduced when the signal level is high, so that the proportion of the frequency swing available for the program signal is not reduced, and thus the signal-to-noise ratio of the uncontrolled playback signal is not changed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the manipulated variable leads the assigned program signal by a fixed amount of time.