EP0767553A1 - Schaltungsanordnung für ein Autoradio zur Erzeugung kurzzeitiger Stummschaltimpulse - Google Patents

Schaltungsanordnung für ein Autoradio zur Erzeugung kurzzeitiger Stummschaltimpulse Download PDF

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EP0767553A1
EP0767553A1 EP95115583A EP95115583A EP0767553A1 EP 0767553 A1 EP0767553 A1 EP 0767553A1 EP 95115583 A EP95115583 A EP 95115583A EP 95115583 A EP95115583 A EP 95115583A EP 0767553 A1 EP0767553 A1 EP 0767553A1
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Blaupunkt Werke GmbH
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    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/13—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system radio data system/radio broadcast data system [RDS/RBDS]

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for a car radio according to the preamble of claim 1.
  • Such a circuit arrangement is useful, for example, in the case of a mobile RDS receiver (radio data receiver) with which alternative transmitters are briefly checked for their reception quality. So that interference signals that occur during the duration of the check cannot reach the loudspeaker, it is necessary to briefly mute the LF signal by means of a blanking pulse. However, since an abrupt muting during an existing LF level causes cracking noises that are perceived as disturbing, measures are necessary to reduce them to such an extent that they are as imperceptible as possible.
  • the invention has for its object to provide a circuit arrangement for a car radio, with the control pulses for short-term alternative transmitter checks are generated with simultaneous muting, the muting should not be perceived by the human ear as noise.
  • the advantages achieved by the invention are, in particular, that the short-term muting takes place within the hearing shadow recognized by the circuit arrangement and caused by the decaying process of the hearing. Since frequent testing of alternative transmitters with large reception field strengths and with modulation can take place, a control provided for the selection of transmitters with a decreasing reception field strength is already informed of the transmitter landscape, so that alternative frequency tests do not have to be carried out hastily.
  • the output of an LF bandpass filter 1 provided with an amplifier stage is connected to the input of a double-path logarithmizer 2, the output of which is connected via a double-path rectifier 3 to the input of a second-order low-pass filter 4 having an amplifier stage, which has a cutoff frequency of approximately 23 Hz.
  • the output of the low pass 4 is connected to the input of an adder 5, to the input of a first time constant element 6 and to the input of a second time constant element 7.
  • the output of the adder 5 is connected to the first input A of a level comparison stage 8 designed as a logic circuit.
  • the output of the first time constant element 6 is connected to the second input B of the level comparison stage 8 and the output of the second time constant element 7 is connected to the third input C of the level comparison stage 8, the output D of which is connected to the input of a pulse shaper stage 9.
  • the adder 5 adds a DC voltage level to the input level supplied to it of, for example, 0.6 volts.
  • the first and the second time constant elements 6, 7 are designed such that their output levels change largely linearly as a function of time. A rate of change of, for example, 18 volts per second is provided for the first time constant element 6 and, for example, 1 volt per second for the second time constant element 7.
  • the pulse shaper stage 9 is designed such that it outputs a control pulse (S6) with a duration of, for example, 5 ms when it receives an input signal from the comparison stage and is then blocked for a further period of time equal to or greater than 100 ms.
  • MPX signal a multiplex signal
  • car radio not shown
  • a control pulse with a duration of approximately 5 is used for muting and for a transmitter check to be carried out during this muting time of, for example, 8 ms ms should be generated.
  • the LF signal S1 filtered out of the MPX signal by means of the bandpass filter 1 is fed to the second-order low-pass filter 4 via the two-way logarithmizer 2 and the two-way rectifier 3. 2 shows the course of such an LF signal S1 on a linear scale.
  • a signal S2 can be taken, the course of which corresponds to an envelope of the rectified and screened LF signal, the logarithmic signal S2 being amplified to a value of 1 volt per 10 dB level change.
  • the envelope signal S2, which is raised by a DC voltage level of 0.6 volt, is fed to the first input of the logic circuit 8 as a reference value level S3.
  • the second input B of the logic circuit 8 is fed via the first time constant element 6, the time constant of which largely corresponds to the time constant for swinging-in and swinging-out processes of the human ear, as a hearing-related signal level S4.
  • the third input C of the logic circuit 8 is supplied with the signal taken from the second time constant element 7 as the mean value level S5.
  • the levels S2 and S3 represent the envelope curve profile of the LF signal S1. If, as shown, the level S3 at the first input A of the logic circuit 8 is lower than the level S4 at the second input B at point a and the level S3 at point b is lower than the level S5, output D of the logic circuit 8 is produced a signal that starts the pulse shaper stage 9. This in turn now emits a control pulse with a duration of approximately 5 ms and is then blocked for further controls for a duration of equal to or greater than 100 ms.
  • the level increase by means of the adder 5 in such a way that the envelope level S2 is on the one hand about 6 dB below the ear curve level S4 and on the other hand about 6 dB below the mean level S5.
  • the level increase of 0.6 volts selected in the present exemplary embodiment can be generated in a practical circuit by means of a base-emitter threshold of a transistor.
  • the logarithmization of the LF signal ensures that the different volume (modulation deviation) of the transmitter has no effect on a changing behavior of the system. Only the dynamics of the modulation is the criterion for controlling the short mute and check times.
  • the circuit arrangement according to the invention is also based on the fact that after a hearing shade has been detected - not within about 8 ms - the level rises again. Practical tests have shown that about 8% of the 8 ms muting lies in the so-called hearing shadow. This means that only about every twentieth to thirtieth muting could be heard.
  • the logic provides the processor with a window of about 3 to 5 ms in length for the start of the AF test. If you miss this window, you have to wait for the next one. If there are time problems with critical reception situations, it is up to the software to allow AF jumps without approval.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Autoradio, bei dem mittels Steuerimpulse (S6) die Wiedergabe kurzzeitig stummgeschaltet wird und Sender auf ihre Empfangsqualität überprüft werden. Zur Gewinnung der Steuerimpulse (S6) wird die Hüllkurve (S2) des NF-Signals (S1) mit dem über ein Zeitkonstantenglied (6) geführten NF-Signalpegel verglichen, wobei die Zeitkonstante des Zeitkonstantengliedes (6) weitgehend der Zeitkonstante der Ein- und Ausschwingvorgänge des menschlichen Gehörs entspricht. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für ein Autoradio nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine derartige Schaltungsanordnung ist beispielsweise bei einem mobilen RDS-Empfänger (Radio-Data-Empfänger) zweckmäßig, mit dem alternative Sender kurzzeitig auf ihre Empfangsqualität überprüft werden. Damit während der Dauer der Überprüfung entstehende Störsignale nicht zum Lautsprecher gelangen können, ist es erforderlich, das NF-Signal mittels eines Austastimpulses kurzzeitig stumm zu schalten. Da bei einem abrupten Stummschalten während eines vorhandenen NF-Pegels jedoch als störend empfundene Knackgeräusche entstehen, sind Maßnahmen erforderlich, um diese soweit zu verringern, daß sie möglichst nicht mehr wahrnehmbar sind.
  • Zur Verringerung derartiger Störungen ist es unter anderem bekannt, die Steuerimpulse für die Austastung und die Senderüberprüfung dann zu erzeugen, wenn das NF-Signal Modulationspausen aufweist. Da nicht verdeckte Alternativfrequenz-Tests (AF-Tests) bei kleineren Feldstärken auch in Modulationspausen hörbar sind, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, einem Austastsignal von etwa 8 ms eine Verbotszeit von etwa 1 bis 2 s folgen zu lassen. Aus dem Handbuch "Tonstudiotechnik", 2. Auflage, Seiten 101 und 102, Johannes Webers, Franzis-Verlag München, ist es bekannt, daß beim plötzlichen Einwirken eines Dauertones konstanter Intensität die volle Lautstärke erst nach einer gewissen Zeit vom Gehör wahrgenommen wird. Der einen exponentiellen Charakter zeigende Einschwingvorgang hat eine Zeitkonstante von etwa 23 ms. Ähnlich verhält es sich auch mit dem Abklingvorgang des Gehörs, der ebenfalls exponentiell verläuft und eine Zeitkonstante von etwa 25 ms aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für ein Autoradio anzugeben, mit der Steuerimpulse für kurzzeitige Alternativsender-Überprüfungen bei gleichzeitigen Stummschaltungen erzeugt werden, wobei das Stummschalten nicht vom menschlichen Ohr als Störgeräusch wahrgenommen werden soll.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die kurzzeitigen Stummschaltungen innerhalb der von der Schaltungsanordnung erkannten, durch den Abklingvorgang des Gehörs bedingten Hörschatten erfolgen. Da ein häufiges Testen alternativer Sender bei großen Empfangsfeldstärken und bei Modulation erfolgen kann, ist eine vorgesehene Steuerung zur Senderauswahl bei abfallender Empfangsfeldstärke bereits aktuell über die Senderlandschaft informiert, so daß Alternativfrequenz-Tests nicht hastig durchgeführt werden brauchen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Durch die Einbeziehung des Mittelwert-Signalpegels nach Anspruch 2 wird ein Wirksamwerden eines durch relativ steile Signalaustastflanken entstehenden Störspektrums verhindert. Eine Impulsformerstufe nach Anspruch 3 verbietet in sinnvoller Weise im Anschluß an den Steuerimpuls für eine vorgegebene Zeitdauer eine weitere Impulsabgabe. Mit Anordnungen und Bemessungen nach den Ansprüchen 4, 5 und 6 lassen sich in vorteilhafter Weise dem Amplitudenverlauf der NF-Information entsprechende logarithmierte Pegel erzeugen. Mit einer Anordnung nach Anspruch 7 läßt sich der Ansprechpunkt bestimmen, der eine ausreichende Abdeckung des Störgeräusches innerhalb eines Hörschattens garantiert. Durch die Ausbildung der Zeitkonstantenglieder nach Anspruch 8 ist sichergestellt, daß unterschiedliche Lautstärke (Modulationshub) des Senders keine Auswirkung auf ein verändertes Verhalten des Systems hat. Das Kriterium für die Steuerung der kurzzeitigen Alternativfrequenz-Austastung ist ausschließlich die Dynamik der Modulation.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein prinzipielles Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für die Erzeugung kurzzeitiger, zur Stummschaltung und Senderüberprüfung dienende Steuerimpulse und
    Fig. 2
    einen NF-Signalverlauf und weitere daraus abgeleitete Signalverläufe.
  • Der Ausgang eines mit einer Verstärkerstufe versehenen NF-Bandpasses 1 ist mit dem Eingang eines Doppelweg-Logarithmierers 2 verbunden, dessen Ausgang über einen Doppelweg-Gleichrichter 3 mit dem Eingang eines eine Verstärkerstufe aufweisenden Tiefpasses 2. Ordnung 4 verbunden ist, der eine Grenzfrequenz von etwa 23 Hz aufweist. Der Ausgang des Tiefpasses 4 ist mit dem Eingang eines Addierers 5, mit dem Eingang eines ersten Zeitkonstantengliedes 6 sowie mit dem Eingang eines zweiten Zeitkonstantengliedes 7 verbunden. Der Ausgang des Addierers 5 ist mit dem ersten Eingang A einer als Logikschaltung ausgebildeten Pegelvergleichsstufe 8 verbunden. Der Ausgang des ersten Zeitkonstantengliedes 6 ist mit dem zweiten Eingang B der Pegelvergleichsstufe 8 und der Ausgang des zweiten Zeitkonstantengliedes 7 mit dem dritten Eingang C der Pegelvergleichsstufe 8 verbunden, deren Ausgang D mit dem Eingang einer Impulsformerstufe 9 verbunden ist. Der Addierer 5 addiert zu dem ihm zugeführten Eingangspegel einen Gleichspannungspegel von beispielsweise 0,6 Volt. Das erste und das zweite Zeitkonstantenglied 6, 7 sind derart ausgebildet, daß sich ihre Ausgangspegel in Abhängigkeit von der Zeit weitgehend linear ändern. Für das erste Zeitkonstantenglied 6 ist eine Änderungsgeschwindigkeit von beispielsweise 18 Volt pro Sekunde und für das zweite Zeitkonstantenglied 7 von beispielsweise 1 Volt pro Sekunde vorgesehen. Die Impulsformerstufe 9 ist derart ausgelegt, daß sie bei einem ihr von der Vergleichsstufe zugeführten Eingangssignal einen Steuerimpuls (S6) mit einer Dauer von beispielsweise 5 ms abgibt und daran anschließend für eine Dauer von gleich/größer 100 ms für weitere Ansteuerungen gesperrt ist.
  • Es wird davon ausgegangen, daß bei einem nicht dargestellten, an sich bekannten Autoradio ein Multiplexsignal (MPX-Signal) zur Verfügung steht und daß für eine Stummschaltung und für eine während dieser Stummschaltzeit von beispielsweise 8 ms durchzuführenden Senderüberprüfung ein Steuerimpuls mit einer Dauer von etwa 5 ms erzeugt werden soll.
  • Das aus dem MPX-Signal mittels des Bandpasses 1 herausgefilterte NF-Signal S1 wird über den Doppelweg-Logarithmierer 2 und über den Doppelweg-Gleichrichter 3 dem Tiefpaß 2. Ordnung 4 zugeführt. In der Fig. 2 ist der Verlauf eines derartigen NF-Signals S1 im linearen Maßstab wiedergegeben. Am Ausgang des Tiefpasses 4 ist ein Signal S2 entnehmbar, dessen Verlauf einer Hüllkurve des gleichgerichteten und gesiebten NF-Signals entspricht, wobei das logarithmierte Signal S2 auf einen Wert von 1 Volt pro 10 dB Pegeländerung verstärkt wird. Dem ersten Eingang der Logikschaltung 8 wird das um einen Gleichspannungspegel von 0,6 Volt angehobene Hüllkurvensignal S2 als Referenzwertpegel S3 zugeführt. Dem zweiten Eingang B der Logikschaltung 8 wird das über das erste Zeitkonstantenglied 6, dessen Zeitkonstante weitgehend der Zeitkonstante für Ein- und Ausschwingvorgänge des menschlichen Gehörs entspricht, geführte Signal S2 als gehörbezogener Signalpegel S4 zugeführt. Dem dritten Eingang C der Logikschaltung 8 wird das dem zweiten Zeitkonstantenglied 7 als Mittelwertpegel S5 entnommene Signal zugeführt.
  • Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, geben die Pegel S2 und S3 den Hüllkurvenverlauf des NF-Signals S1 wieder. Wird, wie dargestellt, im Punkt a der Pegel S3 am ersten Eingang A der Logikschaltung 8 kleiner als der Pegel S4 am zweiten Eingang B und wird zudem im Punkt b der Pegel S3 kleiner als der Pegel S5, so entsteht am Ausgang D der Logikschaltung 8 ein Signal, welches die Impulsformerstufe 9 startet. Diese gibt nun ihrerseits einen Steuerimpuls mit einer Dauer von etwa 5 ms ab und ist daran anschließend für eine Dauer von gleich/größer 100 ms für weitere Ansteuerungen gesperrt. Damit die kurzzeitige NF-Austastung auch im Hörschatten erfolgt, ist es erforderlich, die Pegelanhebung mittels der Addierstufe 5 derart zu bemessen, daß der Hüllkurvenpegel S2 zum einen etwa 6 dB unter dem Ohrkurvenpegel S4 und zum anderen etwa 6 dB unter dem Mittelwertpegel S5 liegt. Die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gewählte Pegelanhebung von 0,6 Volt kann in einer praktischen Schaltung durch eine Basis-Emitter-Schwelle eines Transistors erzeugt werden.
  • Durch die Logarithmierung des NF-Signals ist sichergestellt, daß die unterschiedliche Lautstärke (Modulationshub) der Sender keine Auswirkung auf ein veränderliches Verhalten des Systems hat. Ausschließlich die Dynamik der Modulation ist das Kriterium für die Steuerung der kurzen Stummschalt- und Überprüfzeiten.
  • Da es nicht möglich ist, in die Zukunft zu messen - das eigentliche Stummschaltsignal aber etwa 8 ms lang ist -, basiert die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung außerdem darauf, daß nach einer erkannten Hörabschattung - nicht innerhalb von etwa 8 ms - wieder ein Pegelanstieg erfolgt. Praktische Versuche haben ergeben, daß zu etwa größer 95 % die 8 ms-Stummschaltungen im sogenannten Hörschatten liegen. Dieses bedeutet, daß nur etwa jede zwanzigste bis dreißigste Stummschaltung hörbar sein könnte. In der Realität eines RDS-Konzeptes mit Stummschalt-Verdeckung stellt die Logik dem Prozessor ein etwa 3 bis 5 ms langes Fenster für den Beginn des AF-Tests zur Verfügung. Wird dieses Fenster verpaßt, muß auf das nächste gewartet werden. Kommt es bei kritischen Empfangssituationen zu zeitlichen Problemen, so liegt es in der Hand der Software, AF-Sprünge ohne Freigabe zuzulassen.

Claims (8)

  1. Schaltungsanordnung für ein Autoradio, bei dem mittels in Abhängigkeit vom NF-Signal gewonnener Steuerimpulse die Wiedergabe des empfangenen Senderprogramms kurzzeitig stummgeschaltet wird und innerhalb der Stummzeitdauer alternative Sender auf ihre Empfangswürdigkeit überprüft werden,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Mittel (1, 2, 3, 4) vorgesehen sind, die aus einer dem MPX-Signalweg des Autoradios entnommenen NF-Information ein Signal (S2) gewinnen, dessen Pegel dem Verlauf einer Hüllkurve des NF-Signals (S1) entspricht, daß das dem Amplitudenverlauf der NF-Information entsprechende Signal (S2) zum einen um einen vorgegebenen Pegelwert erhöht, als Referenzwertpegel (S3) einem ersten Eingang (A) einer Pegelvergleichsstufe (8) unverzögert und zum anderen als gehörbezogenes Signal (S4) einem zweiten Eingang (B) der Pegelvergleichsstufe (8) über ein erstes Zeitkonstantenglied (6) zugeführt wird, dessen Zeitkonstante weitgehend der Zeitkonstante für Ein- und Ausschwingvorgänge der Lautstärkeempfindung des menschlichen Gehörs entspricht, und daß die Pegelvergleichsstufe (8) derart bemessen ist, daß ihr Ausgang (D) den eine Stummschaltung und/oder eine Senderüberprüfung einleitenden Steuerimpuls (S6) abgibt, wenn der am ersten Eingang (A) der Vergleichsstufe (8) anliegende Referenzwertpegel (S3) den am zweiten Eingang (B) anliegenden gehörbezogenen Signalpegel (S4) unterschreitet.
  2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das den Amplitudenverlauf der NF-Information entsprechende Signal (S2) einem dritten Eingang (C) der Pegelvergleichsstufe (8) über ein zweites Zeitkonstantenglied (7) zugeführt wird, dessen Zeitkonstante so gewählt ist, daß sie einen Mittelwert (S5) bildet, und daß die Pegelvergleichsstufe (8) derart bemessen ist, daß ihr Ausgang (D) den eine Stummschaltung und/oder eine Senderüberprüfung einleitenden Steuerimpuls (S6) abgibt, wenn der am ersten Eingang (A) der Vergleichsstufe (8) anliegende Referenzpegel (S3) den am zweiten Eingang (B) anliegenden Signalpegel (S4) und den am dritten Eingang (C) anliegende Mittelwert-Signalpegel (S5) unterschreitet.
  3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Impulsformerstufe (9) derart ausgelegt ist, daß sie bei einem ihr von der Vergleichsstufe (8) zugeführten Eingangssignal einen Steuerimpuls (S6) vorgegebene Dauer abgibt und daran anschließend für eine vorgegebene Dauer für weitere Ansteuerungen gesperrt ist.
  4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mittel zur Gewinnung des dem Amplitudenverlauf der NF-Information entsprechenden Signals einen NF-Bandpaß (1), einen Logarithmierer (2), einen Gleichrichter (3) und einen NF-Tiefpaß (4) aufweisen.
  5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß dem NF-Bandpaß (1) ein Doppelweg-Logarithmierer (2), ein Doppelweg-Gleichrichter (3) und ein Tiefpaß 2. Ordnung (4) nachgeschaltet sind, wobei die Reihenfolge von Logarithmierer (2) und Gleichrichter (3) beliebig sein kann.
  6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Tiefpaß (4) eine Grenzfrequenz von etwa 23 Hz aufweist.
  7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das eine Hüllkurve der NF-Information wiedergebende Signal (S2) dem ersten Eingang (A) der als Logikschaltung ausgebildeten Vergleichsstufe (8) über einen Addierer (5) zugeführt wird, der durch eine Addition vom NF-Hüllkurvenpegel (S2) und einem Gleichspannungspegel den Referenzwert-Pegel (S3) bildet, und daß der Gleichspannungspegel derart bemessen ist, daß im Hörschatten auftretende Austastungen nicht wahrnehmbar sind.
  8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das erste und das zweite Zeitkonstantenglied (6, 7) derart ausgebildet sind, daß sich ihre Ausgangspegel (S4, S5) in Abhängigkeit von der Zeit weitgehend linear ändern.
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