Opublikowano dnia 18 kwietnia 1959 r. r i&S^k 9 |B'BLIOTE^Lfj Urzedu Palentowego ftlsti»HzeiawesMfitijlrtm| |o| POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 41862 KI. 21 a4, 60 Dr inz. Marian Rajewski Warszawa, Polska Sposób nadawania i odbioru dwukanalowej stereofonii na jednej fali nosnej Patent (trwa od dnia 25 listopada 195? r.Stereofomia znalazca juz praktyczne zastoso¬ wanie w technice utrwalania i reprodukowania dzwieków przy zastosowaniu tasmy magnetycz¬ nej i plyt gramofonowych. Stereofoniczne prze¬ kazywanie dzwieków droga bezprzewodowa na¬ potyka na trudnosci z tego powodu, ze jak do¬ tychczas, kazdy kanal dzwiekowy wymagal oddzielnej fali nosnej, a wiec przekazywanie dwukanalowej stereofonii stwarzalo koniecznosc stosowania dwóch róznych fal nosnych, to zna¬ czy dwóch nadajników pracujacych na róznych czestotliwosciach.Sposób nadawania, 'bedacy przedmiotem wy¬ nalazku, omija (zasadnicza trudnosc stosowania dwóch róznych fal nosnych i umozliwia przeka¬ zywanie dwukanalowej stereofonii przy uzyciu tylko jednej fali nosnej.Ponadto sposób ten jest zamienny, to znaczy, ze stacje nadawcze, przekazujace program ste¬ reofonicznie, bedzie mozna odbierac równiez za pomoca kazdego jednokanalowego odbiornika dotychczasowej konstrukcji, z ta jednak róznica, ze odbiór .nie bedzie w tym przypadku stereofo¬ niczny. Inna zaleta sposobu nadawania stereofo¬ nicznego wedlug wynalazku jest to, ze moze on byc z latwoscia zastosowany na obecnie pracu¬ jacych radiostacjach fonicznych bez wiekszych przeróbek technicznych.Istota sposobu nadawania stereofonii wedlug wynalazku polega na nalozeniu na siebie w.an¬ tenie nadawczej dwóch pradów nosnych wielkiej czestotliwosci o zmodulowanej amplitudzie, prze¬ sunietych wzgledem siebie o staly kat fazowy, równy cp = 90°. Oba prady skladowe wielkiej czestotliwosci sa modulowane niezaleznie od sie¬ bie przez sygnaly malej % czestotliwosci z dwóch kanalów stereofonicznych. Fig. 1 przedstawia uproszczony uklad blokowy nadajnika pracuja¬ cego w powyzszy sposób. Generator niezalezny wielkiej czestotliwosci G steruje poprzez wzmac¬ niacze wielkiej czestotliwosci oba modulatory Mi i M2 i poprzez przesuwiniki fazowe Ft i F2, przesuwajace fazy napiec skladowych o kat + 45° wzglednie — 45° w stosunku do napiecia/¦ generatora G. Zamiast dwóch przesuwników fa¬ zowych mozna zastosowac jeden przesuwnik fstz&toy, przesuwajacy fcze o 90° w jednym z torów wielkiej czestotliwosci. Po przesciu przez modulatory M prady wielkiej czestotliwosci o zriiodulowanej aplitudzie nakladaja sie na siebie w antenie nadawczej. Do modulatorów Mt i M2 dochodza tory foniczne obu kanalów stereofo¬ nicznych I i II.Fig. 2 przedstawia wektory amplitud sklado¬ wych nosnych w antenie nadawczej (bez modu¬ lacji). Podczas modulacji dlugosci wektorów J4 i J2 ulegaja okresowym zmianom, przy czym sygnaly kanalu I (modulator M4) wywoluja zmiane dlugosci •wektora J^ o wartosc AJi, pro¬ porcjonalna do amplitudy sygnalu malej czesto¬ tliwosci (fig. 3a), natomiast sygnaly kanalu II (modulator M2) wywoluja zmiane dlugosci wek¬ tora J2 o wartosc A/2 (fig. 3b).Kierunki wektorów AJi i AJ2 sa zawsze do siebie prostopadle. Jezeli sygnaly malej czesto¬ tliwosci, obu kanalów sa identyczne i zgodne w fazie, a wiec gdy A^i = A-/2 (fig. 4a), wówczas prad w antenie jest zmodulowany w amplitudzie (czysto modulacja amplitudy). Jezeli natomiast oba sygnaly malej czestotliwosci sa równe, lecz przeciwne w fazie, a wiec jezeli AJi = AJ2 wówczas prad w antenie jako wynik sumowa¬ nia obu skladowych (fig. 4b) jest zmodulowany w fazie.Gdy sygnaly w obu kanalach zmieniaja swój wzajemny kat fazowy, wówczas modulacja w antenie jest kompleksowa, to znaczy prad w antenie zmodulowany jest (równoczesnie w amplitudzie i w fazie. W przypadku polaczenia równoleglego obu wejsc modulatorów Mi i M2 uzyskuje sie w antenie nadawczej czysta modu¬ lacje amplitudy (fig. 4a), a wiec w tym przy¬ padku system ten nie rózni sie niczym od sy¬ stemu dotychczas stosowanego w radiofonii jed- nokanalowej.Sposób modulacji wyzej opisany podobny jest do systemu stosowanego w telewizji kolorowej do przesylania dwóch informacji kolorowych z ta jednak róznica, ze przesylanie informacji ko¬ lorowych odbywa sie ibez fali nosnej.W celu rozdzielenia obu sygnalów malej cze¬ stotliwosci z kompleksowo zmodulowanej fali nosnej, nalezy wedlug wynalazku do odebranego sygnalu^ wielkiej czestotliwosci w odbiorniku przylozyc dodatkowy sygnal wielkiej czestotli¬ wosci o stalej amplitudzie pod (katem +00° wzglednie —#0° do kierunku wektora sygnalu nosnego (fig. 6). Amplituda dodatkowego sygna¬ lu wielkiej czestotliwosci powinna ibyc w tym przypadku równa amplitudzie odbieranego sy¬ gnalu nosnego. Na fig. 5a sygnal lokalny J0 o sta¬ lej amplitudzie i równej J tworzy wypadkowy sygnal nosny Jw = J0 + J o kierunku zgodnym z kierunkiem sygnalów modulacyjnych AJ2 kana¬ lu II, natomiast o kierunku prostopadlym do sygnalów AJi kanalu I.Odwrotna sytuacja nastapi jezeli do komplek¬ sowego sygnalu odbieranego zostanie przylozony dodatkowy sygnal wielkiej czestotliwosci J0 tak, jak na fig. 5b. Wypadkowy wektor nosny posia¬ da w tym przypadku kierunek wektora AJi- Sy¬ gnal lokalny J0 niekoniecznie .musi byc równy sygnalowi nosnemu J (noze byc równiez wiek¬ szy jak na fig. 6), musi jednak tworzyc z kie¬ runkiem wektora J kat taki, aby wypadkowy wektor nosny posiadal kierunek zgodny z kie¬ runkiem jednego z sygnalów modulujacych AJi lub A/2- Przypadek, uwidoczniony na fig. 6, jest o tyle korzystny, ze wskutek wzrostu sygnalu nosnego w stosunku do sygnalów modulujacych AJ"i i AJ2 stwarza sie korzystniejsze warunki dla demodu- lacji ze wzgledu na znieksztalcenia nieliniowe.W powyzszy sposób spreparowane sygnaly kompleksowe obu torów stereofonicznych moga byc zdemodulowane przez zastosowanie zwyk¬ lych detektorów amplitudy, demodulatorów fa¬ zowych z uprzednim ograniczeniem amplitud (przez zastosowanie limiterów) oraz demodulato¬ rów synchronicznych. Uproszczony uklad blo¬ kowy odbiornika jest uwidoczniony na fig. 7.Stalosc kata fazowego miedzy fala nosna od¬ bieranego sygnalu i napieciem generatora lokal¬ nego G uzyskuje sie przez zastosowanie auto¬ matyki. Fazy napiec odbieranego sygnalu po¬ sredniej czestotliwosci i generatora G porównuje sie w mierniku faz C. F. Sygnal proporcjonalny do odchylenia kata fazowego z miernika faz steruje czestotliwosc oscylatora heterodyny O, przywracajac zgodnosc faz miedzy odbieranym sygnalem a generatorem G. PL