PT642712E - Montagem de circuitos para derivacao de uma interferencia num sinal indicativo de um sinal multiplexo estereo recebido - Google Patents

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DESCRIÇÃO "MONTAGEM DE CIRCUITOS PARA DERIVAÇÃO DE UMA INTERFERÊNCIA NUM SINAL INDICATIVO DE UM SINAL MULTIPLEXO ESTÉREO RECEBIDO" A invenção refere-se a uma montagem de circuitos para derivação de uma interferência num sinal indicativo de um sinal multiplexo estéreo recebido, em que o sinal multiplexo estéreo se apresenta como um sinal digital com um primeiro valor de detecção, o qual é essencialmente maior do que o dobro do limite superior da· zona de frequências de utilização do sinal multiplexo estéreo.

Componentes espectrais acima da zona de frequência de utilização de um sinal multiplexo estéreo significam interferências na recepção do sinal multiplexo estéreo, as quais, a maior parte das vezes, sem outras medidas, se fazem notar como interferências audíveis no sinal áudio fornecido. Assim, por exemplo os sons de explosão de motores de combustão emitem curtos impulsos de alta frequência situados dentro de uma larga zona de frequências, os quais conduzem aos acima referidos componentes espectrais no sinal multiplexo estéreo. Particularmente para os autoradios tomaram-se por isso conhecidas montagens de circuitos que, dependendo do aparecimento deste tipo de componentes espectrais influenciam de maneira adequada os sinais áudio, por exemplo retendo durante uma ffacção de tempo uma amplitude proporcionada antes da entrada da interferência.

Constitui objecto da presente invenção proporcionar uma montagem de circuitos, que ganhe de forma adequada, as componentes espectrais do sinal multiplexo que indicam interferências, em que é de considerar particularmente a importância de um tratamento digital dos sinais - por exemplo uma necessidade o menor possível de realização de cálculos.

Este objecto é atingido de acordo com a invenção, por o sinal multiplexo estéreo recebido ser passado através de um filtro passa baixos, por o sinal multiplexo estéreo passado pelo filtro passa baixos e o recebido, serem cada um deles submetidos a uma decimalização para um segundo valor de detecção, que é maior do que o dobro do limite superior da zona de frequência de utilização do sinal multiplexo estéreo, e por ambos os sinais multiplexos estéreo com o segundo valor de detecção serem subtraídos um do outro. A montagem de circuitos de acordo com a invenção tem a vantagem de um sinal indicativo das interferências abranger essencialmente os componentes espectrais acima descritos, mas no entanto ocupar uma zona de frequência mais estreita. Desta maneira, por um lado é possível um outro tratamento com um valor de detecção menor. Por outro lado, este sinal pode ser novamente tratado em correspondência com as necessidades de cada um dos circuitos juntos, uma vez que contém as características essenciais dos componentes espectrais acima referidos. Assim, por exemplo, um sinal derivado com a montagem de circuitos de acordo com a invenção para a supressão de interferências, que são condicionadas através de sons de explosão, pode controlar um circuito para o armazenamento temporário da amplitude do sinal multiplexo. Um sinal derivado com a montagem de circuitos de acordo com a invenção pode ainda ser utilizado, depois de um tratamento posterior por meio de filtro e eventualmente em combinação com outros sinais, para mascarar o sinal áudio e para comutação estéreo/mono.

Um outro aperfeiçoamento da montagem de circuitos de acordo com a invenção é constituída por o filtro passa baixos apresentar uma amplitude de frequências que diminui gradualmente no interior da zona de frequências de utilização. Um filtro deste tipo representa uma despesa relativamente pequena e basta para pequenas exigências de qualidade.

Neste aperfeiçoamento da invenção está, no entanto, vantajosamente previsto, que o sinal multiplexo estéreo passado pelo filtro passa baixos com o segundo valor de detecção, passe através de um filtro para a compensação da diminuição da amplitude de frequência do filtro passa baixos. Por meio disso é possível, apesar da utilização de filtros relativamente simples, uma amplitude de frequência rectilínea na zona das frequências de utilização.

Até aqui a montagem de circuitos de acordo com a invenção ocupou-se também com uma decimalização da valor de detecção do sinal multiplexo estéreo na zona das frequências de utilização, de modo que num outro aperfeiçoamento da invenção está previsto que o sinal de saída do filtro de compensação possa mais tarde passar através de um circuito de supressão de interferências para um descodificador estéreo. A montagem de circuitos de acordo com a invenção pode no entanto ser realizada de tal maneira que o filtro passa baixos apresente um passo constante sobre uma parte essencial da zona de frequências de utilização. Com isto não é portanto necessário nenhum filtro de compensação, para elevadas exigências após a decimalização.

Uma forma de realização vantajosa da invenção é constituída por o primeiro valor de detecção atingir 456 kHz e o segundo valor de detecção atingir 228 kHz.

Exemplos de formas de realização da invenção estão representadas nos desenhos com a ajuda de diversas Figuras e são descritos mais pormenorizadamente na descrição que se segue. Eles mostram:

Fig. 1 um primeiro exemplo de forma de realização,

Fig. 2 um segundo exemplo de forma de realização,

Fig. 3 um terceiro exemplo de forma de realização, uma representação esquemática dos espectros dos sinais entrados nos exemplos de formas de realização de acordo com a Figuras 1 a 3 e

Fig. 4 4 i

Fig. 5 um diagrama de blocos dos circuitos de um receptor de radiodifusão com uma montagem de circuitos de acordo com a invenção.

Os mesmos elementos estão indicados nas Figuras com os mesmos números de referência. Exemplos de formas de realização bem como os seus elementos são representados como diagramas de blocos. Isso não significa, no entanto, que a montagem de circuitos de acordo com a invenção fique limitada a uma realização com a ajuda apenas dos circuitos correspondentes aos blocos. Pelo contrário, a montagem de circuitos de acordo com a invenção é, de forma particularmente vantajosa, realizável com a ajuda de circuitos altamente integrados. Neste caso pode ser introduzido, por exemplo, um processador digital de sinais, o qual, por meio de uma programação adequada, executa os passos de tratamento representados no diagrama de blocos. A montagem de circuitos de acordo com a invenção pode, juntamente com outras montagens de circuitos dentro de um circuito integrado, constituir elementos essenciais de um receptor de radiodifusão.

Um sinal digital multiplexo estéreo MPX1 é enviado para uma entrada 1 do exemplo de forma de realização de acordo com a Figura 1, cujo valor de detecção atinge 456 kHz, que é uma contagem total múltipla da frequência da portadora do sinal de dados radio (57 kHz). Esta elevada frequência de detecção exige, no entanto, um grande número de operações de cálculo por segundo. Num receptor de radiodifusão digital é por isso vantajoso trabalhar-se com os valores de detecção mais pequenos possíveis, que possam adaptar-se à largura de banda de cada um dos sinais. Por isso o sinal MPX1 é reduzido em 2 numa divisão para metade da valor de detecção, para o que é necessária uma filtragem passa baixos 3 prévia. No entanto, dado que o filtro passa baixos, que é em si necessário, com um passo de frequência em linha recta ao longo da maior parte da zona de passagem e com uma descida abrupta na zona da frequência limite superior é muito caro, é utilizado um filtro passa baixos 3, que apresenta uma descida gradual. Um filtro de compensação 4 com um passo de frequência estabelecido em sentido contrário eleva, no entanto, de novo o erro resultante disso. 5

Na saída 5 do filtro de compensação 4 fica portanto à disposição um sinal MPX2, que pode ser posteriormente tratado para o ganho dos sinais áudio a serem reproduzidos, como por exemplo será explicado mais tarde com a ajuda da Figi 5.

Para o ganho de um dos sinais indicativos de componentes espectrais acima da zona da frequência de utilização o sinal multiplexo MPX2 é subtraído em 7 do sinal multiplexo MPX1, que em 6 foi também submetido a uma redução para metade do valor de detecção e que por isso apresenta um valor de detecção de 228 kHz. Na saída 8 do subtractor apresenta-se portanto disponível o desejado sinal indicativo de interferências, o qual se encontra na verdade numa zona de frequência inferior, embora abrangendo as componentes espectrais da zona de frequências superior. Este sinal é indicado, no conjunto da restante explicação do exemplo de forma de realização da invenção, pela referência MPX3. Para comparar os períodos de passagem nos filtros 3 e 4 está previsto um retardamento 9 de cerca de N períodos de detecção.

Numa execução prática da montagem de circuitos de acordo com a invenção o filtro 3 tem a seguinte forma: B(z) = 0,159 (1 + z_1)6. (1 + 1,41z“1 + z~2),

Enquanto que o filtro de compensação 4 tem a fórmula: C (z) = C|Z + C2 Z -2 + C3Z “3 + C4Z -4 + C5Z “5 + CóZ + C7. O esforço de cálculo visivelmente maior para o filtro de compensação 4 é no entanto necessário sobre um plano de frequências menor, de modo que no esforço conjunto se faz notar com muito menor intensidade. O exemplo de forma de realização de acordo com a Fig. 2 é essencialmente semelhante ao da Fig. 1, não estando em todo caso previsto nenhum filtro de compensação 4, de modo que o sinal multiplexo MPX2’ apresenta também um. declive em direcção às frequências mais elevadas na zona da frequência de utilização. Além disso, o sinal MPX3’ abrange componentes do sinal de utilização, pelo que o sinal de utilização não é completamente subtraído em 7 das componentes de sinal de utilização do sinal MPX1. No caso deste, em casos isolados, poder ser tolerado, o exemplo de forma de realização de acordo com a Fig. 2 apresenta ainda todavia a vantagem de, como no exemplo de 6

forma de realização da Fig. 1, para o esforço de cálculo ser assim mantido particularmente baixo, estar previsto nos planos de frequência mais elevados um filtro simples com menos operações de cálculo.

No exemplo de forma de realização de acordo com a Fig. 3 está previsto, antes da decimalização 2 um filtro 3’ com um passo de frequência plano, na zona de frequência de utilização. Por isso já não é necessário um filtro de compensação. E no entanto necessário um esforço de cálculo mais elevado para o filtro 3’ sobre os planos de frequência mais elevados. Os pontos da montagem de circuitos de acordo com a Fig. 3 são correspondentes aos indicados pelas setas da Fig.4, que representam espectros de sinais que penetram nesses pontos. A seta A indica o espectro do sinal MPX1, em que na zona de frequências dos 0 kHz aos 60 kHz o espectro de utilização do sinal multiplexo estéreo e - representado a tracejado - entre 60 kHz e 228 kHz um espectro de interferência. A representação é neste caso muito esquematizada, porque as amplitudes são tomadas como constantes independentemente da efectiva existência de componentes espectrais isolados. Componentes de sinais correspondentemente reflectidas encontram-se entre 228 kHz e a frequência de detecção de 456 kHz. Através da filtragem em 3’ (Fig. 3) é obtido o espectro representado na seta B. Através da decimalização em 2 a zona entre 342 kHz e 456 kHz (seta C) é portanto transposta para a zona entre 114 kHz e 228 kHz.

Através da decimalização do sinal MPX1 em 6 é obtido o sinal representado na seta D, no qual se sobrepõem um espectro de utilização entre 0 kHz e 60 kHz com um espectro de interferências de 60 kHz a 228 kHz e um espectro de utilização entre 168 kHz e 228 kHz com um espectro de interferências de 0 kHz a 168 kHz. Por meio da subtracção em 7 é obtido o sinal representado na seta E sem os espectros de utilização. Este sinal pode ser posteriormente valorizado de uma forma adequada, por exemplo através de quantificação, integração e/ou outra decimalização. A Fig. 5 mostra os elementos essenciais de um receptor de radiodifusão, particularmente aqueles elementos que são necessários para a explicação da aplicação 7

da montagem de circuitos de acordo com a invenção no interior de um receptor de radiodifusão. O sinal recebido através de uma antena 11 é amplificado, seleccionado e desmodulado num elemento de recepção (sintonizador) 12 de maneira que é em si conhecida. De uma saída 13 do elemento de recepção 12 o sinal multiplexo estéreo MPX1 é enviado para a entrada 1 de uma montagem de circuitos 14 de acordo com a invenção. O sinal multiplexo estéreo MPX2 é retirado da saída 5 da montagem de circuitos 14 de acordo com a invenção e enviado através de um circuito 15 de supressão automática de interferências, para um descodificador estéreo, a que se encontra ligado um processador áudio 17. As saídas do processador áudio são então ligadas aos amplificadores 18, 19, os quais controlam os altifalantes 20,21. O sinal MPX3 indicativo de interferências derivado pela montagem de circuitos 14 de acordo com a invenção, é enviado através da saída 8 para uma entrada de controlo do circuito 15. Aí, em caso de valores detectados destorcidos por interferências, são substituídos conforme já descrito por valores detectados correctos anteriormente recebidos no âmbito do sinal multiplexo estéreo. Um circuito deste tipo encontra-se descrito no registo de patente alemão P 43 30 892.9 da requerente. O sinal MPX3 alcança posteriormente um circuito 22 para a derivação de sinais, o qual restitui a qualidade da recepção. Para esse circuito é além disso enviado um sinal de AM a partir de uma saída 23 do elemento de recepção 12, o qual é obtido através de uma desmodulação da amplitude do sinaí de frequência intermédia de FM. Além disso o circuito 22 recebe do descodificador estéreo 16 sinais, que indicam a simetria das bandas laterais da portadora auxiliar modulada. A partir desses sinais o circuito 22 forma um sinal indicativo da qualidade da recepção, o qual, no receptor de radiodifusão representado na Fig. 5 é enviado para o controlo do comutador estéreo/mono no descodificador estéreo 16 e para diminuição temporária da intensidade sonora no processador áudio 17. As unidades isoladas de um circuito 22 estão descritas no registo de patente alemão P 43 09 518.6 da requerente.

Lisboa ** 9

Claims (2)

1. REIVINDICA ÇÕES Montagem de circuitos para a derivação de um sinal indicativo de interferências num sinal multiplexo estéreo recebido, em que o sinal multiplexo estéreo se apresenta como um sinal digital com um primeiro valor de detecção, o qual é essencialmente maior do que o dobro do limite superior da zona de frequências de utilização do sinal multiplexo estéreo, caracterizada por o sinal multiplexo estéreo recebido ser conduzido através de um filtro passa baixos (3, 3’), por o sinal multiplexo estéreo passado pelo filtro passa baixos e o sinal recebido serem submetidos, cada um deles, a uma decimalização (2, 6) para um segundo valor de detecção, que é maior do que o dobro do limite superior da zona de frequências de utilização do sinal multiplexo estéreo, e por ambos os sinais multiplexos estéreo com o segundo valor de detecção serem subtraídos um do outro. Montagem de circuitos de acordo com a Reivindicação 1, caracterizada por o filtro passa baixos (3) apresentar um passo de frequência progressivamente descendente dentro da zona de frequências de utilização. Montagem de circuitos de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por o sinal multiplexo estéreo com o segundo valor de detecção filtrado pelo filtro passa baixos, passar através de um filtro (4) para compensação da redução do passo da frequência do filtro passa baixos (3). Montagem de circuitos de acordo com a Reivindicação 3, caracterizada por o sinal de saída do filtro (4) de compensação poder ser posteriormente enviado, através de um circuito (15) para supressão de interferências, a um descodificador estéreo (16). 5. Montagem de circuitos de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por o filtro passa baixos (3’) apresentar um passo de frequência constante através de uma parte essencial da zona de frequências de utilização. Montagem de circuitos de acordo com uma das Reivindicações anteriores, caracterizada por, o primeiro valor de detecção atingir 456 kHz e o segundo valor de detecção atingir 228 kHz.

   Lisboa.
2. 2 1 JUL. 2000 Dr. Américo da Silva Carvalho AgMleCiicrJtí·-??· R. Cssiihc, Zl :-f j Teleis. 2138513!