DEP0008835DA - Empfängerschaltung für Zwecke der Telegrafie und Telefonie - Google Patents

Description

Selektive Fadings entstehen bekanntlich dadurch, dass die beiden Seitenbandfrequenzen eines modulierten Senders verschiedene Laufzeit und Dämpfung auf dem Übertragungsweg zwischen Sender und Empfänger besitzen. Es ist auch bekannt, dass man in der Anwendung des Einseitenbandempfanges ein ausgezeichnetes Mittel besitzt, um selektive Fadings unwirksam zu machen. Wählt man nur ein Seitenband aus, so ist eine schädliche Interferenz zwischen den beiden phasenverschobenen Seitenbändern nicht mehr möglich. Es muss nur dafür gesorgt werden, dass die Modulation des Trägers am Gleichrichter so klein ist, dass etwaige Verzerrungen in zulässigen Grenzen bleiben.

Bei den bekannten Einseitenbandempfängern hat man eine wesentliche Verbesserung der Wiedergabe dadurch erreicht, dass man die beiden Seitenbänder getrennt verstärkt und jeweils das Seitenband ausgenutzt hat, das gerade weniger geschwächt war. Ein direktes Zusammenschalten der Niederfrequenzausgänge der Einseitenbandverstärker erweist sich als zwecklos, da sich die Laufzeitunterschiede der beiden Seitenbandfrequenzen auf die Phase der Niederfrequenzen übertragen, sodass es ebenfalls zu störenden Interferenzen kommen muss. Man hat daher bei der Durchbildung des erwähnten Vorschlages zu Schaltungen gegriffen, die von selbst dasjenige Seitenband bevorzugen, das gerade die grössere Amplitude aufweist. Solche Schaltungen haben allerdings den Nachteil, dass sie sich im wesentlichen nur dann eignen, wenn das zu übertragende Niederfrequenzband verhältnismässig schmal ist. Bei Übertragung eines breiteren Niederfrequenzbandes, wie es beispielsweise für Zwecke des Rundfunks üblich ist (etwa 40 - 6000 Hz), können leicht selektive Fadings auftreten, von denen nur bestimmte Frequenzgruppen betroffen werden. Dann bildet aber die Gesamtamplitude nicht mehr das Kriterium für die bessere Qualität des betreffenden Seitenbandes.

Die Erfindung löst das Problem durch einen neuen Vorschlag, der darin besteht, dass die Zusammenschaltung der beiden Seitenbandfrequenzenbereiche akustisch erfolgt. Während die rein elektrische Zusammenschaltung die sozusagen eindimensional ist, vollkommen wirkungslos ist, ergibt sich bei der akustischen Zusammenschaltung der überraschende Effekt, dass die Frequenzdiversity in vollem Umfang wirksam wird. Diese Tatsache ist offenbar darauf zurückzuführen, dass bei der dreidimensionalen Zusammenschaltung die Phasenverhältnisse der Schallstrahler und des Raumes so undefiniert sind, dass unabhängig von der gegenseitigen Phase der an die akustischen Indikatoren angelegten Spannungen der akustische Eindruck der Lautstärke ein konstanter ist. Dieser Eindruck wird noch durch das zweiohrige Hören unterstützt.

Die erfindungsgemässe Empfängerschaltung ist demgemäss gekennzeichnet, durch die Verwendung von 2 getrennten Kanälen für die beiden Seitenbandfrequenzbereiche einschließlich getrennten

Niederfrequenzstufen und getrennten akustischen Indikatoren. Wenngleich die Verwendung von Lautsprechern für die Erfindung von Vorteil ist, so tritt der angegebene Effekt doch auch bei Verwendung von Kopfhörern auf, da in diesem Fall das Ohr eine ausgleichende Wirkung bezüglich der verschiedenen Phasen der an die beiden Kopfhörermuscheln angelegten Spannungen ausübt.

Der durch die Erfindung erzielt Effekt lässt sich übrigens mit Hilfe von zwei in einem Zimmer direkt aufgestellten Rundfunkempfängern reproduzieren. Beide Empfänger werden von einem durchstimmbaren Tongenerator oder von einem Plattenspieler gespeist: der eine Empfänger direkt, der andere über eine Phasendrehglied. Bei Durchdrehen des Phasenschiebers sind dann keine wesentlichen Lautstärkeschwankungen für das gesamte Frequenzband und für jeden Raumpunkt subjektiv feststellbar.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, dass die Anforderungen, an die die beiden Seitenbandfrequenzen voneinander trennenden Trennfilter bei dieser Methode der Frequenzdiversity längs nicht so gross sind, wie man sie aus der kommerziellen Einseitenband-Technik gewöhnt ist.

Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen erläutert werden. In Abb. 1 ist das Frequenzspektrum einer Rundfunkübertragung dargestellt. Um eine hochwertige Qualität der Übertragung zu garantieren, müssen mindestens alle Niederfrequenzen zwischen 40 und 6000 Hz übertragen werden.

Abb. 2 zeigt die Ausgangsschaltung eines Empfängers gemäss der Erfindung. Es sind die beiden getrennten Kanäle für die Seiten- bandfrequenzbereiche dargestellt, die auf getrennte Lautsprecher arbeiten.

Abb. 3 zeigt als Ausführungsbeispiel das Prinzipschaltbild eines ganzen Empfängers gemäss der Erfindung, jedoch ohne die erforderlichen Einrichtungen für Regelung, automatische Nachstimmung usw. Von der Antenne gelangt die Summe von Träger und Seitenbandspannungen durch den Hochfrequenzverstärker (HF) zur ersten Mischstufe (1.M), in der aus der ankommenden Spannung und der Spannung des Oszillators (1.Osz.) die erste Zwischenfrequenz gebildet wird. Sowohl Hochfrequenzverstärker als auch 1. Oszillator sind stetig abstimmbar. Auf die 1. Zwischenfrequenzverstärkung (1.ZF), die nicht gross ist, sondern im wesentlichen der Erzielung einer hohen Spiegelselektion dient, folgt die 2. Zwischenfrequenz, die in der zweiten Mischstufe (2.M) mit dem 2. Oszillator (2.Osz.) gebildet wird. Nach der 2. Zwischenfrequenzverstärkung (2.ZF) erfolgt die Gabelung in die beiden Seitenbandkanäle (1.SB + V, 2.SB + V) und in den Trägerkanal (T + V). Die beiden Seitenbandkanäle arbeiten auf die getrennten Gleichrichter G(sub)1 und G(sub)2, auf getrennte Niederfrequenzverstärker NF(sub)1 und FN(sub)2 und auf getrennte Lautsprecher L(sub)1 und L(sub)2.

Um die Reste der Amplitudenmodulation des Trägers zu beseitigen, wird der Träger entweder auf eine Mitnahmeschaltung (synchronisierter Oszillator) oder auf einen Amplitudenbegrenzer gegeben. Die Phasenmodulation, die durch unsymmetrische Lage der Seitenbänder entstanden ist, verbleibt dabei allerdings. Sie muss bei der Dimensionierung der Gleichrichter in Rechnung gesetzt werden, um die Verzerrungen klein zu halten.

Der Amplitudenbegrenzer oder die Mitnahmeschaltung müssen so dimensioniert werden, dass auch selektive Fadings, die den Träger betreffen, bis zu einem gewissen Grade unschädlich sind. Für den Träger verwendet man ein sehr schmales Filter, z.B. mit einer Bandbreite von plus/minus 10 Hz, sodass dadurch auch die Rauschspannung am Amplitudenbegrenzer oder an der Mitnahmeschaltung wesentlich kleiner ist als die Rauschspannung, die sich bei den anderen Kanälen ergibt. Selektive Fadings des Trägers können daher in weiteren Grenzen durch geeignete Schaltungen unschädlich gemacht werden, da die Begrenzung der Wirksamkeit nur durch das Verschwinden des Trägers im eigenen Rauschen gegeben ist.

Es empfiehlt sich übrigens die Verwendung von Amplitudenbegrenzern, weil dann die dem Gleichrichter zugeführte Trägerfrequenz identisch ist mit der aus der Hochfrequenz gewonnenen. Dann sind auch Trägerreste in den Seitenbandkanälen unschädlich. Bei der Mitnahmeschaltung können nämlich, z.B. bei Musikübertragung, schon ein paar Hz Frequenzabweichung äusserst unangenehm hörbar sein.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Abb. 3 ist daher ein Amplitudenbegrenzer AB vorgesehen, von dem aus die Trägerfrequenz den beiden Gleichrichtern zwecks Überlagerung mit den beiden Seitenbandfrequenzen zugeführt wird. Das Verhältnis von Seitenband- zu Trägeramplitude wird so gewählt, dass auch bei ungünstigster Wirkung der selektiven Fadings die Verzerrungen in zulässigen Grenzen bleiben.

Eine Abänderung der Erfindung besteht in folgender Schaltung: Es werden zwei getrennte Kanäle für die beiden Seitenbandfrequenzen vorgesehen, die periodisch abwechselnd in den Empfangskanal eingeschaltet werden. Um Störungen des zu übertragenden Niederfrequenzbandes zu vermeiden, wird es sich empfehlen, die Umschaltung mit einer im Überhörbereich liegenden Frequenz vorzunehmen; dazu wird eine Frequenz von etwa 20 kHz vorgeschlagen. Werden die Schliesszeiten der Kontakte des Umschalters sehr klein gehalten, so tritt eine Zerhackung der Niederfrequenz ein, die sich insgesamt auf das zu übertragende Band nicht störend auswirkt.

Claims (6)

1.) Empfängerschaltung für Zwecke der Telegrafie und Telefonie, die das Prinzip des Einseitenbandempfanges ausnutzt, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verbesserung des Empfanges, insbesondere zur Ausschaltung des selektiven Schwundes beim Kurzwellenempfang, 2 getrennte Kanäle für die beiden Seitenbandfrequenzbereiche einschließlich getrennten Niederfrequenzstufen und getrennten akustischen Indikatoren vorgesehen sind, sodass die Zusammenschaltung der beiden Seitenbandfrequenzbereiche rein akustisch erfolgt.

2.) Empfängerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für den Trägerkanal ein Amplitudenbegrenzer vorgesehen ist, über den den Gleichrichtern der Seitenbandkanäle die Trägerfrequenz zwecks Überlagerung mit den Seitenbandfrequenzen zugeführt wird.

3.) Empfängerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Amplitudenbegrenzer derart dimensioniert ist, dass auch selektive Fadings, die den Träger betreffen, im wesentlichen unschädlich sind.

4.) Empfängerschaltung nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Seitenband- zu Trägeramplitude derart gewählt ist, dass auch bei ungünstiger Wirkung der selektiven Fadings die Verzerrungen in zulässigen Grenzen bleiben.

5.) Abänderung der Empfängerschaltung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei getrennte Kanäle für die beiden Seitenbandfrequenzbereiche vorgesehen sind, die periodisch abwechselnd in den Empfangskanal eingeschaltet werden.

6.) Empfängerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung mit einer im Überhörbereich liegenden Frequenz vorgenommen wird.