NO157799B - Kambryter. - Google Patents

Description

Anordning for stereofonisk gjengivelse av signaler.

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for

stereofonisk gjengivelse av signaler som i form av signalsummen A

+ B av sammenhoreride stereofoniske signaler A og B og signaldif-

feransen A-B som ved bærebolgeundertrykning er amplitudemodulert på en hjelpebærefrekvens, sammen med et pilotsignal med den halve hjelpebærefrekvens, tilfores anordningen som på inngangssiden i parallellkopling har en informasjonskanal som slipper gjennom de innkommende stereofoniske signaler og en pilotkanal som bare slip-

per gjennom pilotsignalet og som inneholder en frekvens-dobler for lokal frembringelse av hjelpebærefrekvensen, idet anordningen videre inneholder en ringkopling med fire like grener, og hver gren inne-

holder en seriekopling av en motstand og en likeretter og likeret-

Kfr. kl. 21a2_16/o3

terne har samme passeringsretning i hele ringkoplingen, idet for gjenvinning av de stereofoniske signaler A og B er informasjonskanalen og pilotkanalen forbundet med det ene par diagonalpunkter i ringkoplingen, og de stereofoniske signaler A og B tas fra en utgangsmotstand som er forbundet med det andre par diagonalpunkter ved automatisk omkopling fra mono til stereo.

I sokerens britiske patentskrifter 1.022.769 og 1.027«539 er beskrevet slike stereofoniske gjengivelsesanordninger, hvor det i avhengighet av mottakning av et stereofonisk signal eller et monosignal automatisk koples om til stereofonisk gjengivelse eller monogjengivelse. Sokeren har ved utforlige forsok med disse anord-ninger fastslått av kvaliteten av monogjengivelsen, særlig ved mono-signaler med små amplituder, ikke fullt ut tilfredsstiller forventningene .

Det er videre fra DAS I.I66.27O kjent en anordning for automatisk omkopling mellom mono- og stereogjengivelse ved omkopling av passeringsmulighetene i ringen ved hjelp av en ekstra reguleringskrets•

Hensikten med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning av den innledningsvis nevnte art, hvor det på overraskende enkel måte, uten ekstra reguleringskrets, tilveiebringes en betydelig forbedring av monogjengivelsen uten at stereogjengivelsen på noen måte påvirkes ufordelaktig.

Dette oppnås ifolge oppfinnelsen ved at forbindelsespunktet mellom likeretteren og dens tilhorende motstand i en gren og det tilsvarende forbindelsespunkt i den overfor liggende gren, over hver sin særskilte motstand, er forbundet med en forspennings-kildes klemme, og at forspenningskildens andre klemme over de to utgangsmotstander i form av likestromforbindelser er tilsluttet de med disse utgangsmotstander forbundne diagonalpunkter på ringkoplingen, hvilken forspenningskilde forinnstiller alle likeretterne i ringkoplingen praktisk talt likt i passeringsretningen, og såvel ved mon© gir samme forinnstilling som ved stereo.

Et utforelseseksempel på oppfinnelsen skal for-klares nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et koplingsskjerna for en stereofonimottaker med en anordning ifolge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et frekvensdiagram for forklaring av oppfinnelsen. Fig. 3 viser et koplingsskjerna av en detalj av ån-

ordningen for nærmere forklaring av oppfinnelsen.

Fig. 1 viser en stereofonimottaker egnet for mottakning av på samme bærefrekvens frekvensmodulerte signaler, som består av signalsummen A + B av sammenhbrende stereofoniske signaler A og B, f.eks. i området fra 30 til I5.OOO Hz, og signaldifferansen A-B som ved bærebolgeundertrykning er amplitudemodulert på en hjelpebærefrekvens på f.eks. 38 kHz> samt et pilotsignal på 19 kHz, idet det således oppnådde modulasjonssignal i området 3° til 53*000 Hz frekvensmodulerer bærefrekvensen med et frekvenssving på maksi-malt 75 kHz.

Stereofonimottakeren er forsynt med en mottakeran-tenne 1, og et mellomfrekvenstrinn 2 med et blandetrinn og en etterfølgende lokaloscillator 3> idet det ved blandingen dannede mellomfrekvenssignal i området 10,7 kHz etter forsterkning og even-tuell begrensning i mellomfrekvenstrinnet 2, tilfores et utgangs-filter som dannes av to koplede kretser 4 °g 5«

Båndfilteret 4, 5 danner en del av en i og for seg for detektering av normal frekvensmodulasjon kjent frekvensdetektor, og inneholder to med endene av kretsen 5 forbundne i motsatt ret-ning plasserbare likerettere 6, 7> som er forbundet med en utgangs-impedans 8, som er forbundet med et midtuttak på kretsen 5 gjennom en koplingsspole 9» som er koplet med en ende av kretsspolen 4- Utgangsimpedansen 8 i frekvensdetektoren består av en motstand 10, som i seriekopling med to kondensatorer 11 og 12 hvis felles forbindelsespunkt er jordet, og som er shuntet med en utjevningskon-densator 13, idet utgangsspenningen fra frekvensdetektoren tas fra et midtuttak på utgangsmotstanden 10.

Det opptrer da i utgangsimpedansen i frekvensdetektoren 6, 7 en utgangsspenning som er vist på fig. 2, og som er sam-mensatt av signalsummen A + B i området fra 30 til 15-000 Hz, og signaldifferansen A-B som ved bærebolgeundertrykning er modulert på hjelpebærefrekvensen 38 kHz, og altså ligger i frekvensbåndet 23.000 til 53.OOO Hz, samt pilotsignalet på I9.OOO Hz.

For å gjenvinne de sammenhørende stereofoniske signaler A og B fra utgangsspenningen som er vist på fig. 2, blir disse signaler tilfort en anordning som på inngangssiden i parallellkopling har en informasjonskanal 14> som slipper gjennom utgangsspenningen fra frekvensdetektoren, og en pilotkanal 15 som bare slipper gjennom pilotsignalet, idet denne kanal inneholder en

frekvensdobler 20 for•frembringelse av hjelpebærefrekvensen 38 kHz.

I den viste utfbrelsesform har pilotkanalen et inngangsfilter 16

og en som forsterker koplet transistor 17, hvis utgangskrets inneholder et filter som består av to koplede kretser 18 og 19, og hvis utgangsspenning tilfores frekvensdobleren 20 som dannes av likerettere 21 og 22 i mottaktkopling, og en utgangsmotstand 23-

Til utgangskretsen i frekvensdobleren 20 er sluttet en som forsterker koplet transistor 24, hvis kollektorkrets inneholder en på bærefrekvensen 38 kHz avstemt krets 25, og et anvis-ningsinstrument 45 i form av et vekselstromsmåleinstrument. Den ved frekvensdobleren i frekvensdobleren 20 lokalt frembrakte bærefrekvens, blir etter forsterkning i transistoren 24 over kretsen 25 tilfort en koplingsspole 26, idet anvisningsinstrumentet 45 gir et utslag når den lokale bærefrekvens er tilstede.

Til midtuttaket på koplingsspolen 26 er sluttet et lavpassfilter 27 som bare slipper gjennom informasjonssignaler,

idet endene av koplingsspolen 26 for gjenvinning av de til hverandre horende signaler A og B er forbundet med diagonalpunktet i ringkoplingen 46, hvor hver ringgren består av en seriekopling av en motstand 32» 33» 34 resp. 35»°£ en likeretter 28, 29> 3° resp. 31, hvilke likerettere har samme passeringsretning i hele ringkoplingen 46. De to likerettere 28 og 29 og de to likerettere 30 °g 31 danner parvis en elektronisk bryter, idet utgangsspenningene fra disse to elektroniske brytere 28 og 29 resp. 3° °6 31 tas ut på diagonalpunkter i ringkoplingen over utgangsmotstander 36 og 36'.

Over utgangsmotstandene J6 og 36' kan tas de sammen-hørende stereofoniske signaler A og B, som over atskilte gjengivelseskanaler 37 °S 38 med lavfrekvensforsterkere tilfores gjengivelsesinnretningene 39 °S 4°« Lavfrekvensforsterkerne er utformer på samme måte og har transistorer 41» 42 hvis emitterkrets har ikke-shuntede motstander 43> 44» idet de forsterkede sammenhørende signaler A og B tas fra utgangsimpedanser 5°> 51> som ligger i transis-torenes 41» 42 kollektorkretser, over skillekondensatorer 471 48

som er forbundet med gjengivelsesinnretningene 39» 4°« Krysstale mellom gjengivelseskanalene 37 °6 38 utlignes i den viste anordning på enkel måte ved en mellom emitterkretsene 43 °6 44 f°r transis-torene 41 og 42 koplet tverrmotstand 49» som i denne hensikt er inn-stillbar. Det er på denne måte oppnådd et krysstalenivå som er bedre enn - 40 dB, hvilket er utmerket for stereofonisk gjengivelse.

1

Virkemåten for den beskrevne anordning skal for-klares nærmere nedenfor.

Hvis det stereofoniske signal som er vist på fig. 2 opptrer i utgangskretsen for frekvensdetektoren 6, 7» vil over informasjonskanalen 14 det stereofoniske signal tilfores midtuttaket på koplingsviklingen 26, mens i «pilotkanalen 15, vil det i kretsen l6 selekterte og i forsterkeren 17 forsterkede pilotsignal etter frekvensdobling i frekvensdobleren 20 tilfores som lokal hjelpe-bæref rekvens til de elektroniske brytere 28, 29 og 30, 31 i hvilke pilotsignalet virker som koplingssignal.

Hvis fasen for den lokale hjelpebærefrekvens i koplingsspolen 26 er nbyaktig i fase med hjelpebærefrekvensen som til-horer den innkommende signaldifferens, hvilken faseinnstilling på enkel måte kan utfores ved forstemning av en av kretsene 18, 19 i filteret i pilotforsterkerens 17 utgang, vil over utgangsmotstandene for de elektroniske brytere 28, 29 og 30» 31 oppstå sammenhørende stereofoniske signaler A og B. De to elektroniske brytere 28, 29 °6 30» 31 frigir avvekslende ved hjelp av den som koplingssignal virksomme lokale hjelpebærefrekvens i etter hverandre folgende halvperioder over utgangsmotstandene 36, 36f, en del av det inn-treffende informasjonssignal, slik at det over den ene utgangsmotstand dannes summen av delene av A + B-signalet, og A - B-signalet under den positive halvperiode av hjelpebærefrekvensen og over den andre utgangsmotstanden summen av delene av A + B-signalet og av A - B-signalet under den negative halvperiode av hjelpebærefrekvensen. Utjevning av disse signaldeler skjer i utgangskretsen i lavfrekvensforsterkerne 41 °g 42, hvis utgangsimpedanser 50 og 51 er utformet som utjevningsfiltere, slik at det leveres sammenhørende, stereofoniske signaler A og B, og ved hjelp av disse utjevningsfiltere 5° °g 51» som eventuelt samtidig kan være virksomme som "De-emphasis"-nettverk, undertrykkes pilotsignalet på 19 kHz som kommer fra informasjonskanalen 14, samt ytterligere detekterings-restér.

Ved opptreden av et stereofonisk inngangssignal av den på fig. 2 viste type, leverer den ovenfor beskrevne anordning en stereofonisk gjengivelse av fortreffelig kvalitet, og hvis et monosignal, f.eks. i frekvensbåndet fra 3° til 15-000 Hz opptrer i inngangen av denne anordning, gjengis et monosignal. I dette til-felle leverer nemlig pilotkanalen 15 ikke noen lokal bærefrekvens slik at direkte overforing av monosignalet skjer over de elektroniske brytere 28, 29 og 3°> 31 i atskilte gjengivelseskanaler 37 °g 38. I avhengighet av polariteten av inngangssignalet i.', hver av de elektroniske brytere 28, 29 og 30, 31 vil signalet slippe gjennom likeretteren. Ved et inngangssignal med positiv polaritet er f.eks. likeretterne 28 og 31 i ringkoplingen 46 ledende, og likeretterne 29 og 30 sperret, mens omvendt ved et inngangssignal med negativ polaritet er likeretterne 28, 31 sperret og likeretterne 29 og 3° ledende. Over de avvekslende ledende likerettere 28, 29, 30, 31 skjer overforingen av monosignalet til motstandene 36, 3^' som danner utgangsimpedånsene for de elektroniske brytere 28, 29, 30, 31.

Foruten en enkel utforelsesform byr denne anordning på den mulighet, at i avhengighet av mottakning av stereofonisk signal eller monosignal vil mottakeren, uten mekanisk omkopling, automatisk gi stereofonisk gjengivelse eller monogjengivelse, idet anvisningsinstrumentet 45 angir om det mottas et stereofonisk signal eller et monosignal.. Det ble imidlertid fastslått at gjengivelseskvaliteten ved monosignal, særlig ved små amplituder, ikke tilfredsstiller forventningene, og årsaken til dette kan fores til-bake til ulineær virkning i overtakelsestidspunktene dvs. på de tidspunkter i hvilke overforingen av monosignalet overtas av et par likerettere 29» 30 resp. 28, 31, fra det andre par 28, 31 resp.

29, 30. Den ved denne ulineære virkning forårsakende forvrengning i monosignalet, ligger f.eks. i størrelsesorden på flere prosent.

Under opprettholdelse av den ved stereofonisk inngangssignal oppnådde fortrinnlige gjengivelseskvalitet kan ifolge oppfinnelsen gjengivelseskvaliteten for monogjengivelsen også for-bedres betraktelig på overraskende enkel måte, idet forbindelsespunktet 52 mellom motstanden 34 °g likeretteren 30 i ringkoplingen og forbindelsespunktet 53 mellom likeretteren 29 og motstanden 33 over en særskilt motstand 54 resp. 55 forbindes med matespenningskildens klemme 56, idet den andre jordede klemme 57 over de to utgangsmotstander 36, 3^' danner for likestrøm passerbare forbindel-ser, hvilke utgangsmotstander 36, 3^' er forbundet med diagonalpunkter i ringkoplingen 46. Matespenningskilden leverer derved samme forinnstilling i passeringsretningen for alle likerettere 28, 29, 30, 31 i ringkoplingen 46.

For å vise forlopet av likestrømmene er ringkoplingen 46 vist på fig. 3> hvor de samme elementer har samme henvis-ningstall som på fig. 1. Den fra matespenningskildens klemme 56 over motstanden 54, 55 flytende likestrom fordeler seg over motstandene 33 og 34, og kretsene med likeretterne 29 og 31 resp. 30, 28 og gjennom utgangsmotstandene j6 og 36' til klemmen 57, slik at likestrømmen i de to kretser med likeretterne 29 og 31 resp. 3°> 28 leverer en forinnstilling av likeretterne 29, 31> 3°> 28 i passeringsretningen. For symmetriens skyld opptrer for alle likerettere 29, 31 resp. 3°> 28 en praktisk talt lik forinnstilling i passeringsretningen, som på enkel måte kan innstilles til onsket verdi ved at motstandene 54 °S 55 nar felles innstilling.

Når anordningen ifolge oppfinnelsen tilfores stereofonisk inngangssignal, blir på den ovenfor beskrevne måte de som elektroniske brytere virksomme likerettere 29, 28, 3°> 31 ved hjelp av den til koplingsspolen 26 tilforte lokalt frembrakte bærefrekvens under hver halvperiode avvekslende gjort ledende og sperrende, idet det over de avvekslende ledende elektroniske brytere 28, 29 resp. 30, 31 over utgangsmotstandene 36 °S 3^' kan tas de sammenhorende stereofoniske signaler A og B. En likestrom flyter ikke bare gjennom motstandene 33» 34> men også gjennom de to likerettere i den da ledende elektroniske bryter 28, 29 resp. 3°> 31 °g gjennom koplingsspolen 26, hvilke strommer er like store for de to likerettere i hver av de elektroniske brytere 28, 29, 3°> 31> Pa grunn av symme-trien i disse brytere. Som folge av den like forinnstilling av likeretterne 28, 29, 3°> 31 blir den stereofoniske gjengivelse på ingen måte påvirket ugunstig, og denne gjengivelse har som ovenfor nevnt en forstreffelig kvalitet.

Hvis et monosignal tilfores midtuttaket på koplingsspolen 26, vil, på ovenfor beskrevne måte, ved positiv polaritet monosignalet gjore likeretterne 28 og 31 ledende og ved negativ polaritet likeretterne .29 og 30 ledende. Som folge av forinnstillingen av likeretterne i passeringsretningen blir de ved ulineær virkning i overtakelsestidspunktet frembrakte forvrengninger betydelig minsket, fordi på de tidspunkter ved hvilke et par likerettere 28, 31 resp. 29, 3° sperres, er det andre par likerettere 29, 30 resp. 28, 31 Pa grunn av forinnstillingen i passeringsretningen allerede ledende. Den oppnådde forbedring er betydelig. Hvis storrelsen av forinnstillingen av likeretterne 28, 29 resp. 30, 31 reguleres.ved felles innstilling av motstandene 54, 55, viser det seg at ved en viss verdi av innstillingsstrommen opptrer et for-holdsvis sterkt minimum i forvrengningen av monosignalet som gjengis, idet forvrengningsnivået synker med en faktor på ca. 10. Ved an-vendelse av likerettere av typen AA-119 viste det seg et minimalt forvrengningsnivå ved en innstillingsstrom på ca. 3 mikroampere.

Foruten den fortreffelige stereofoniske gjengivelseskvalitet ved den meget enkle konstruksjon og innstillingsmuligheten, har anordningen ifolge oppfinnelsen en vesentlig forbedret karakter for monosignal-gjengivelse, idet det videre er fastslått, at som folge av forinnstillingen av likeretterne 28, 29, 3°> 31 oppnås en viss kompensering av forskjellen i likeretter-karakteristikkene.

Ved den i praksis utforte anordning som ovenfor er beskrevet, ble det anvendt folgende data for komponentene:

Claims (2)

1. Anordning for stereofonisk gjengivelse av signaler som i form av signaisummen A + B av sammenhbrende stereofoniske signaler A og B og signaldifferansen A-B som ved bærebolgeundertrykning er amplitudemodulert på en hjelpebærefrekvens, sammen med et pilotsignal med den halve hjelpebærefrekvens, tilfores anordningen som på inngangssiden i parallellkopling har en informasjonskanal (14) som slipper gjennom de innkommende stereofoniske signaler og en pilotkanal (15) som bare slipper gjennom pilotsignalet og som inneholder en frekvens-dobler (20) for lokal frembringelse av hjelpebærefrekvensen, idet anordningen videre inneholder en ringkopling (46) med fire like grener, hvor hver gren inneholder en seriekopllng av en motstand (32 - 35) °g en likeretter (28 - 31) og likeretterne har samme passeringsretning i hele ringkoplingen, idet for gjenvinning av de stereofoniske signaler A og B er informasjonskanalen (14) og pilotkanalen (15) forbundet med det ene par diagonalpunkter i ringkoplingen og de stereofoniske signaler A og B tas fra utgangsmotstander (36, 36') som er forbundet med det andre par diagonalpunkter ved automatisk omkopling fra mono til stereo, karakterisert ved at forbindelsespunktet (53) mellom likeretteren og dens tilhbrende motstand i en gren og det tilsvarende forbindelsespunkt (52) i den ovenfor liggende gren, over hver

sin særskilte motstand (54> 55) er forbundet med en forspennings-kildes klemme (56), og at forspenningskildens andre klemme (57) over de to utgangsmotstander (36, 3^') i form av likestromforbindelser er tilsluttet de med disse utgangsmotstander forbundne diagonalpunkter på ringkoplingen, hvilken forspenningskilde forinnstiller alle likeretterne i ringkoplingen praktisk talt likt i passeringsretningen, og såvel ved mono gir samme forinnstilling som ved stereo.

2. Anordning ifolge krav 1, karakterisert ved at de to motstander (54, 55) mellom forspenningskildens klemme (56) og likeretternes forbindelsespunkt (53> 52) med sine respek-tive motstander i de motstående grener har felles innstilling.