DE4323015A1 - Stereophoner Rundfunkempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stereophonen Rundfunk­ empfänger, insbesondere ein Empfangsgerät, mit dem bei ver­ bessertem Rauschabstand der Ton tatsächlich stereophon wie­ dergegeben wird.

Da die frequenzmodulierte Welle die Eigenschaft hat, sich ge­ rade auszubreiten, schwankt die elektrische Feldstärke um ein FM-Empfangsgerät entsprechend dem Abstand von einem Sender, der Geographie des Empfangsbereichs sowie der Stellung von Gebäuden um den Bereich herum. Ein FM-Empfänger, der sich in dem schwankenden elektrischen Feld bewegt, beispielsweise ein Autoradio, ist mit einem automatischen Empfangssteuersystem (ARC) versehen, um die Empfangsbedingungen des Empfangsgerä­ tes ändern zu können. Das Empfangssteuersystem ist mit einer automatischen Trennsteuerung versehen, um die Trennung steu­ ern zu können. Mit einem solchen System wird gesteuert, wie stark der linke und rechte Stereokanal voneinander getrennt werden, und zwar auf solche Weise, daß das Ausmaß der Tren­ nung mit sinkender Stärke des elektrischen Feldes gering wird. Dementsprechend ändert sich mit schwächer werdender Feldstärke der stereophone Ton allmählich zu einem monophonen Ton.

Ein Stereosignal ist ein Multiplexsignal mit Frequenzen im Bereich zwischen 23 Kilohertz und 53 Kilohertz, ausgehend von einem Hilfsträger. Aufgrund von Störungen im genannten Band­ bereich ist der theoretische Rauschabstand kleiner als der einer monophonen Sendung. Wie Fig. 2 zeigt, ist theoretisch der Rauschabstand bei einem FM-Tuner im Fall stereophonen Tonempfangs um 21,7 Dezibel im Vergleich zum monophonen Ton­ empfang erniedrigt.

In Fig. 3 ist ein herkömmlicher FM-Empfänger gezeigt, der mit einer Trennsteuerung versehen ist, die den Rauschabstand an­ gesichts des oben beschriebenen Problems verbessern soll.

An einem Frontende 1 wird eine stereophone Rundfunksendewelle empfangen und eingestellt und in ein Zwischenfrequenzsignal umgewandelt. Das Zwischenfrequenzsignal wird von einem Zwi­ schenfrequenzverstärker 2 verstärkt und von einem FM-Detektor 3 demoduliert. In einem Stereodecoder wird ein Summensignal (L+R) auf einem Hauptträger sowie ein Differenzsignal (L- R) auf einem Hilfsträger demoduliert. Summensignal und Dif­ ferenzsignal werden dann addiert, so daß die Signale des rechten und linken Kanals wiedergegeben werden.

Vom Zwischenfrequenzverstärker 2 wird ein verstärktes Zwi­ schenfrequenzsignal an einen Pegeldetektor 5 angelegt, der die elektrische Feldstärke erfaßt, die das übertragene Ste­ reosignal liefert. Die festgestellte elektrische Feldstärke wird an eine Trennsteuerung 6 weitergeleitet, die entspre­ chend der elektrischen Feldstärke ein Trennsteuersignal er­ zeugt. Dieses Trennsteuersignal wird an den Stereodecoder 4 angelegt, um die Trennung der Signale für den rechten und linken Kanal zu steuern.

Im einzelnen wird bei abnehmender elektrischer Feldstärke die Demodulationsrate des Hilfsträgers, das heißt einschließlich Störungen bzw. Rauschen, verringert, so daß das Differenzsi­ gnal (L-R) reduziert wird. Wenn das Differenzsignal dem Summensignal (L+R) hinzugefügt wird, um die Signale für den rechten und linken Kanal zu erzeugen, wird das Rauschen ein­ gegrenzt. Folglich wird der Rauschabstand als exponentielle Funktion der Demodulationsrate des Hilfsträgers verbessert, was aus Fig. 3 hervorgeht.

Bei einem starken elektrischen Feld wird folglich die Modu­ lationsrate des Hilfsträgers erhöht, so daß die rechten und linken Signale klar voneinander getrennt werden. Bei einem schwachen elektrischen Feld wird die Demodulationsrate des Hilfsträgers verringert und dadurch der Rauschabstand verbes­ sert.

Bei dem herkömmlichen FM-Empfänger ist die Trennsteuerung al­ lerdings nicht vom Signalpegel des Signals abhängig, der über den Rauschabstand entscheidet, sondern hängt von der Stärke des elektrischen Feldes ab. Aus diesem Grund wird die Tren­ nung unnötigerweise reduziert, auch wenn das Signal einen ho­ hen Pegel hat. Das hat zur Folge, daß der stereophone Ton häufig in einen monophonen Ton umgewandelt wird. Die Dauer des stereophonen Empfangs wird dadurch verkürzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Demodulati­ onssystem für einen FM-Empfänger zu schaffen, bei dem selbst bei schwachem elektrischem Feld der Ton stereophon wiederge­ geben wird.

Gemäß der Erfindung wird ein stereophoner Rundfunkempfänger mit einem Detektor zum Demodulieren des empfangenen Signals angegeben, der einen ersten Pegeldetektor zum Feststellen des Pegels eines vom Detektor demodulierten Signals und zum Er­ zeugen eines ersten Pegelsignals, eine Trennsteuerein­ richtung, die auf das erste Pegelsignal unter Erzeugung eines ersten Trennsteuersignals anspricht, sowie eine Stereo­ decodereinrichtung aufweist, die auf das erste Trennsteuer­ signal anspricht, um die Trennung des linken und rechten Ka­ nals zu steuern.

Die Trennung wird dabei so gesteuert, daß sie verstärkt wird, wenn der festgestellte Pegel des demodulierten Signals höher ist als ein vorherbestimmter Pegel.

Gemäß einem weiteren Aspekt umfaßt der Empfänger ferner einen zweiten Pegeldetektor, der die Stärke des den Empfänger umge­ benden elektrischen Feldes erfaßt und ein zweites Pegelsignal erzeugt.

Die Trennsteuereinrichtung spricht ferner auf das zweite Pe­ gelsignal an, um ein zweites Trennsteuersignal zu erzeugen. In Abhängigkeit von diesem zweiten Trennsteuersignal steuert die Stereodecodereinrichtung die Trennung des linken und rechten Kanals auf solche Weise, daß die Trennung verstärkt wird, wenn der erfaßte Pegel des elektrischen Feldes einen vorherbestimmten Wert übersteigt.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Demoduliersystems eines stereophonen FM-Rundfunkempfängers gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Zu­ sammenhanges zwischen Eingangspegeln und Rauschab­ ständen bei einem stereophonen und einem monophonen Signal;

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines herkömmlichen stereophonen FM-Rundfunkempfängers; und

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Zusammenhanges zwi­ schen der Demodulationsrate und dem verbesserten Rauschabstand.

Ein stereophoner FM-Rundfunkempfänger gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 näher beschrieben, wobei für entsprechende Teile die gleichen Bezugszeichen wie im Fall von Fig. 3 verwendet sind.

Ein Zwischenfrequenzsignal eines vom Frontende 1 übertragenen Stereosignals wird über einen Zwischenfrequenzverstärker 2 und FN-Detektor 3 in einen Stereodecoder 4 eingegeben, um dort in ein rechtes und ein linkes Signal R bzw. L getrennt zu werden. Als erster Detektor erfaßt ein Pegeldetektor 5 die elektrische Feldstärke, die das Zwischenfrequenzsignal wie­ dergibt, welches über den Zwischenfrequenzverstärker 2 zuge­ führt wird. Das erfaßte Signal der elektrischen Feldstärke wird als ein erstes Trennsteuersignal in eine Trennsteuerung 6 eingegeben.

Der Empfänger gemäß der Erfindung ist nun mit einem zweiten Pegeldetektor 8 versehen, an den das demodulierte Signal vom FM-Detektor 3 über ein Tiefpaßfilter 7 angelegt wird. Der zweite Pegeldetektor 8 erfaßt den Pegel des demodulierten Si­ gnals (Modulationsrate), welches dann als zweites Trennsteu­ ersignal gleichfalls an die Trennsteuerung 6 abgegeben wird.

So wird die Trennung des Stereosignals am Stereodecoder 4 entsprechend der elektrischen Feldstärke und dem Pegel des demodulierten Signals (Modulationsrate) gesteuert. Wenn die vom Pegeldetektor 5 festgestellte elektrische Feldstärke einen im voraus festgelegten Wert unterschreitet, bestimmt die Trennsteuerung 6, daß die Demodulationsrate des Hilfs­ trägers verringert werden muß. Wenn der Pegel des vom Pe­ geldetektor 8 erfaßten Signals einen vorherbestimmten Wert unterschreitet, wird die Demodulationsrate des Hilfsträgers reduziert, um dadurch den Rauschabstand zu verbessern, wie in Fig. 4 gezeigt. Liegt der Pegel des erfaßten Signals oberhalb des vorherbestimmten Wertes, so wird die Demodulationsrate des Hilfsträgers erhöht, auch wenn die elektrische Feldstärke gering ist. Also werden die rechten und linken Signale ge­ trennt, um die Wiedergabe stereophon zu machen.

Genauer gesagt, das Rauschen hängt, wie es ein Zuhörer er­ lebt, vom Pegel des wiedergegebenen Tons ab. Wenn nämlich der wiedergegebene Ton aufgrund der Maskierwirkung groß genug ist, erscheint die wahrgenommene Störung im Verhältnis zum wiedergegebenen Ton gering. Unter diesen Umständen braucht also das Rauschen nicht unterdrückt zu werden. Deshalb wird der Hilfsträger voll demoduliert, um die stereophone Wie­ dergabe zu ermöglichen.

Ist der Pegel des erfaßten Signals niedrig, so wird der glei­ che Pegel einer Störung lauter wahrgenommen. Das vom Hilfs­ träger demodulierte Signal wird dementsprechend unterdrückt. Obwohl also der wiedergegebene Ton eher monophon wird, ergibt sich eine Reduzierung des Rauschens.

Trotz reduzierter Feldstärke werden also gemäß der Erfindung übertragene Signale in einem Bereich stereophon wie­ dergegeben, in welchem es unwahrscheinlich ist, daß der Zu­ hörer das Rauschen bemerkt. Infolgedessen kann der Bereich erweitert werden, in welchem eine stereophone Wiedergabe stattfindet.

Claims (2)

1. l. Stereophoner Rundfunkempfänger mit einem Detektor zur De­ modulation eines empfangenen Signals, gekennzeichnet durch

   • - einen ersten Pegeldetektor (5), der den Pegel eines vom De­ tektor demodulierten Signals erfaßt und ein erstes Pegelsi­ gnal erzeugt,
   • - eine Trennsteuereinrichtung (6), die auf das erste Pe­ gelsignal unter Erzeugung eines ersten Trennsteuersignals anspricht, und
   • - eine Stereodecodereinrichtung (4), die auf das erste Trenn­ steuersignal anspricht und die Trennung in den rechten und linken Kanal auf solche Weise steuert, daß die Trennung verstärkt wird, wenn der erfaßte Pegel des demodulierten Signals höher ist als ein vorherbestimmter Pegel.
2. 2. Rundfunkempfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   • - einen zweiten Pegeldetektor (8), der die Stärke des den Empfänger umgebenden elektrischen Feldes erfaßt und ein zweites Pegelsignal erzeugt,
   • - eine Trennsteuereinrichtung (6), die auf das zweite Pegel­ signal anspricht und ein zweites Trennsteuersignal erzeugt, und
   • - eine auf das zweite Trennsteuersignal ansprechende Ste­ reodecodereinrichtung (4), die die Trennung in den linken und rechten Kanal auf solche Weise steuert, daß die Tren­ nung verstärkt wird, wenn der erfaßte Pegel des elektri­ schen Feldes höher ist als ein vorherbestimmter Pegel.