DE4323015C2

DE4323015C2 - Stereophoner Rundfunkempfänger

Info

Publication number: DE4323015C2
Application number: DE4323015A
Authority: DE
Inventors: Toru Ohashi
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1992-07-10
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2013-07-10
Also published as: DE4323015A1; US5455866A; JPH0613247U; JP2601764Y2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen stereophonen Rundfunk empfänger gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs.

Da frequenzmodulierte Wellen die Eigenschaft haben, sich gerade 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 Empfangsgeräts ändern zu können. Das Empfangssteuersystem ist weiterhin mit einer automatischen Trennsteuerung versehen, um festzulegen, wie stark der linke und rechte Stereokanal voneinander getrennt werden, und zwar auf solche Weise, daß das Ausmaß der Trennung mit sinkender Stärke des elektrischen Feldes geringer wird. Dem entsprechend ändert sich mit schwächer werdender Feldstärke der stereophone Ton allmählich zu einem monophonen Ton, wobei das Rauschmaß reduziert ist.

Ein Stereosignal ist ein Multiplexsignal mit Frequenzen im Bereich zwischen 23 Kilohertz und 53 Kilohertz, ausgehend von einem Hilfsträger. Aufgrund von Störungen im genannten Bandbe reich 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 Ton empfangs um 21,7 Dezibel im Vergleich zum monophonen Tonempfang niedriger.

An einem Empfangsteil 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 Differenzsignal 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 Stereosignal liefert. Die festgestellte elektrische Feldstärke wird an eine Trennsteuerung 6 weitergeleitet, die entsprechend der elektri schen Feldstärke ein Trennsteuersignal erzeugt. Dieses Trenn steuersignal 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 der Demodulationsgrad des Hilfsträgers, das heißt einschließlich Störungen bzw. Rauschen, verringert, so daß das Differenzsignal (L - R) reduziert wird. Wenn das Differenzsignal dem Summen signal (L + R) hinzugefügt wird, um die Signale für den rechten und linken Kanal zu erzeugen, wird das Rauschen eingegrenzt. Folglich wird der Rauschabstand als exponentielle Funktion des Demodulationsgrads des Hilfsträgers verbessert, was aus Fig. 3 hervorgeht.

Bei einem starken elektrischen Feld wird also der Demodula tionsgrad des Hilfsträgers erhöht, so daß die rechten und linken Signale klar voneinander getrennt werden. Bei einem schwachen elektrischen Feld wird der Demodulationsgrad des Hilfsträgers verringert und dadurch der Rauschabstand verbes sert.

Bei dem herkömmlichen FM-Empfänger ist die Trennsteuerung allerdings 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 Trennung unnötigerweise reduziert, auch wenn das Signal einen hohen Pegel hat. Das hat zur Folge, daß der stereophone Ton häufig in einen monophonen Ton umgewandelt wird. Die Dauer und die Qualität des stereophonen Empfangs werden dadurch verkürzt.

Aus der US 3,539,729 ist eine Vorrichtung zum Reduzieren von Interferenzen bei der Übertragung von Stereosignalen bekannt. Als zu eliminierende Störkomponente werden dort niederfrequente Interferenzen, bedingt durch mechanische Schwingungen, z. B. eines Tonarmes einer Schallplatte, hochfrequente Komponenten, bedingt durch Unregelmäßigkeiten eines magnetischen Aufzeich nungsmaterials oder akustisches Rauschen, bedingt durch die Anordnung von Stereomikrophonen angesehen.

Der Stereophonie-Empfänger nach DE-OS 24 61 134 weist eine Schaltungsanordnung auf, bei der zum Verringern des Signal- Rausch-Abstandes bei einer Stereophonieübertragung der Stereo- Übersprechabstand variiert wird.

Als Regelkriterium wird zum einen das niederfrequente Summen signal der beiden Stereokanäle oder zum anderen die HF-Ein gangsspannung genutzt.

Die Schaltungsanordnung zur Erzielung einer rauscharmen Stereowiedergabe nach DE 24 10 430 C2 soll auch bei schwachem Rundfunkempfang eine gute Qualität aufweisen, indem auf einen amplitudenabhängigen Monobetrieb umgeschalten wird. Dieser Monobetrieb wird durch eine niederfrequente Verkoppelung der bereits getrennten Stereosignale nur bei geringen nieder frequenten Amplituden erreicht.

Weiterhin ist aus der gattungsbildenden US 4,356,350 ein stereophoner Rundfunkempfänger bekannt, wobei dort ein am Ausgang eines FM-Detektors anliegendes Signal über ein Hochpaßfilter geführt wird. Ausgangsseitig des Hochpaßfilters wird ein Signal erhalten, das auf einen Spitzenwertdetektor gelangt. Das Ausgangssignal des Spitzenwertdetektors dient als Steuersignal eines spannungsgesteuerten Verstärkers. Am Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers werden Signale zum Regeln der Stereokanaltrennung erhalten, die einem Stereodemodulator zugeführt werden. Demnach wird also ein hochfrequentes Rauschen aus dem FM-demodulierten Signal ermittelt und diese Größe zur Regelung herangezogen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen stereophonen Rund funkempfänger anzugeben, welcher auch bei einem schwachen hochfrequenten elektrischen Feld zur stereophonen Wiedergabe geeignet ist und wobei Verzerrungen und Störungen im nieder frequenten Ausgangssignal des Empfängers verringert werden.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegen stand gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs.

Demnach wird eine Trennsteuerung unter Nutzung von zwei Pegel detektoren vorgenommen, wobei ein erstes Pegelsignal ein niederfrequentes demoduliertes Tonsignal und die Stärke des empfangenen elektrischen Feldes am Ausgang des ZF-Verstärkers ein zweites Pegelsignal ist. Die Trennsteuereinrichtung bewirkt eine Verstärkung der Stereo-Kanaltrennung dann, wenn das erste und/oder das zweite Pegelsignal einen vorbestimmten Wert über steigt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines schematisch darge stellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeich nungen zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Demulationssystems einen stereophonen FM-Rundfunkempfängers;

Fig. 2 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Zusam menhangs zwischen Eingangspegeln und Tauschabständen bei einem stereophonen und einem monophonen Signal;

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

Fig. 4 eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem Demodulationsgrad und dem verbesserten Rauschab stand.

Ein stereophoner FM-Rundfunkempfänger 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 FM-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 wiedergibt, welches über den Zwischenfrequenzverstärker 2 zugeführt wird, das er faßte Signal der elektrischen Feldstärke wird als ein erstes Trennsteuersignal in eine Trennsteuerung 6 eingegeben.

Der Empfang 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 Signals (Modulationsgrad), welches dann als zweites Trennsteuersignal 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 (Modulationsgrad) gesteuert. Wenn die vom Pegeldetektor 5 festgestellte elektrische Feldstärke einen im voraus festgelegten Wert unterschreitet, bestimmt die Trenn steuerung 6, daß der Demodulationsgrad des Hilfsträgers ver ringert werden muß. Wenn der Pegel des vom Pegeldetektor 8 erfaßten Signals einen vorherbestimmten Wert unterschreitet, wird der Demodulationsgrad des Hilfsträgers reduziert, um dadurch den Rauschabstand zu verbessern, wie in Fig. 4 gezeigt.

Liegt der Pegel des erfaßten Signals oberhalb des vorherbe stimmten Wertes, so wird der Demodulationsgrad des Hilfsträgers erhöht, auch wenn die elektrische Feldstärke gering ist. Also werden die rechen und linken Signal getrennt, um die Wiedergabe stereophon zu machen.

Genauer gesagt, das Rauschen hängt, wie es ein Zuhörer erlebt, vom Pegel des wiedergegebenen Tons ab. Wenn nämlich der wie dergegebene Ton aufgrund der Maskierwirkung groß genug ist, erscheint die wahrgenommene Störung im Verhältnis zum wieder gegebenen Ton gering. Unter diesen Umständen braucht also das Rauschen nicht unterdrückt zu werden. Deshalb wird der Hilfs träger voll demoduliert, um die stereophone Wiedergabe zu ermöglichen.

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

Trotz reduzierter Feldstärke werden also übertragene Signale in einem Bereich stereophon wiedergegeben, in welchem es unwahr scheinlich ist, daß der Zuhörer das Rauschen bemerkt. Infolge dessen kann der Bereich erweitert werden, in welchem eine stereophone Wiedergabe stattfindet.

Claims

Stereophoner Rundfunkempfänger, umfassend einen ZF-Verstärker (2), einen FM-Detektor (3) zur Demodulation eines empfangenen Signals, einen ersten Pegeldetektor (8), der über ein Filter ein vom FM-Detektor (3) erzeugtes Signal erfaßt und ein erstes Pegelsignal bereitstellt, eine Trennsteuereinrichtung (6), die auf das erste Pegelsignal unter Erzeugung eines Trennsteuer signals anspricht, und einen Stereodecoder (4), dem das Trenn steuersignal zur Beeinflussung der Kanaltrennung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter ein Tiefpaßfilter (7) ist, so daß dem ersten Pegeldetektor (8) ein niederfrequentes, demoduliertes Tonsignal als erstes Pegelsignal zugeführt wird,
daß der Ausgang des ersten Pegeldetektors (8) mit der Trenn steuereinrichtung verbunden ist
und daß ein zweiter Pegeldetektor (5) die Stärke des empfan genen elektrischen Feldes am Ausgang des ZF-Verstärkers (2) erfaßt und ein zweites Pegelsignal erzeugt, welches der Trenn steuereinrichtung (6) zugeführt wird,
wobei eine Verstärkung der Stereo-Kanaltrennung mittels der Trennsteuereinrichtung (6) erfolgt, wenn das erste und/oder das zweite Pegelsignal einen vorbestimmten Pegel übersteigen.