DE2532002A1

DE2532002A1 - Kompatibler empfaenger fuer monaurale und vielkanal-stereophonie-signale

Info

Publication number: DE2532002A1
Application number: DE19752532002
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Kurata
Original assignee: Sansui Electric Co Ltd
Current assignee: Sansui Electric Co Ltd
Priority date: 1974-07-17
Filing date: 1975-07-17
Publication date: 1976-01-29
Also published as: DE2532002B2; US4016366A; JPS5113208U; GB1503945A; DE2532002C3

Description

Die Erfindung betrifft einen kompatiblen Stereophonieenipf"Inqer, mit deir sich sowohl monaurale Signale als auch zusammengesetzte Zweikanal-Stereophonie-Signale und zusammengesetzte Vielkanal-Stereophonie-Signale mit mehr als drei Kanälen empfangen lassen, die jeweils in frequenzmodulierter Form übertragen werden. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen kompatiblen Empfänger gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.

Wird angenommen, daß ein stereophones Tonsignal (im folgenden Stereotonsignal) aus den Komponenten LV (links-vorn), LH (linkshinten), RV (rechts-vorn) und RH (rechts-hinten) besteht und daß mit L die Komponenten LV + LH und mit R die Komponenten RV + RH bezeichnet sind, so wird das (frequenzmodulierte) FM-Zweikanal-Obertragungssignal durch Frequenzmodulation einer Hauptträger-

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welle mit einem zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignal erhalten, das - wie Figur 1 zeigt - aus einem Hauptkanal-Signal, gebildet durch ein Summensignal L+R, einem 19 kHz-Pilotsignal zur Anzeige der Zweikanal-Übertragung und einem Hilfskanal-Signal besteht, das heißt einem Zweiseitenband-Signal (DSB-Signal), das dadurch erhalten wird, daß ein 38 kHz-Hilfsträger (entsprechend der doppelten Frequenz des Pilotsignals) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation durch ein !Compensations- oder Differenz-Signal L-R unterworfen wird.

Seit einigen Jahren laufen bereits Versuche zur Rundfunkübertragung von Vierkanal-Stereophonie-Sendungen. Für diese Art der Signalübertragung wurde versucht, eine Übertragungswelle zu verwenden, die durch Frequenzmodulation einer Hauptträgerwelle mit einem zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignal erhalten wird, das - wie Figur 2 zeigt - aus folgenden Signalanteilen zusammengesetzt ist: Einem Hauptkanal-Signal, gebildet aus LV+RV+LH+RH, einem ersten 19 kHz-Pilotsignal? einem ersten Hilfskanal-Signal, d.h. einem Zweiseitenband-Signal (DSB-Signal), erhalten mittels eines 38 kHz-Hilfsträgers (entsprechend dem Doppelten der Frequenz des ersten Pilotsignals), der mittels eines rechten und linken Informationssignals entsprechend der Zusammensetzung (LV+LH) - (RV+RH) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation unterworfen wird; einem zweiten Hilfskanal-Signal, d.h. einem weiteren DSB-Signal, das aus einem weiteren, um 90° in der Phase gegen den ersten Hilfsträger verschobenen 38 kHz-Hilfsträger besteht, der mittels eines vorderen und hinteren Informations-Signals entsprechend (LV+RV) - (LH+RH) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation unterworfen wird; einem zweiten 57 kHz-Pilotsignal (entsprechend dem Dreifachen des 19 kHz-Pilotsignals) und einem dritten Hilfskanal-Signal, d.h. einem noch anderen DSB-Signal, das über einen noch anderen 76 kHz-Hilfsträger (entsprechend dem Vierfachen des 19 kHz-Pilotsignals) erhalten wird, der mittels eines überschneidenden Informationssignals entsprechend (LV+RH)-(RV+LH) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation unterworfen wird.

Damit besteht ein Bedarf für Empfänger, die in der Lage sind,

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stereophone Rundfunksignale sowohl bei monauraler als auch bei Zwei- und Mehrkanal-Ubertragung zu empfangen. Im Zusammenhang mit der Erfindung werden unter dem Begriff "Vielkanal" drei oder mehr Übertragungskanäle verstanden. Der Empfang von Vielkanal-Rundfunksignalen, beispielsweise eines Vierkanal-f'bertragungssignals erfordert eine Zwischenfrequenzschaltunq mit breiterem Durchlaßband als es für den Empfang von monauralen oder zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignalen erforderlich ist. Für den Empfang eines Monaural-Signals wird eine Zwischenfrequenzschaltung mit einer in Figur 3 durch die Kurve a angegebenen Bandbreite benötigt, während für den Empfang von zusammengesetzten Zweikanal- und Vierkanal-Stereosignalen Bandbreiten benötigt werden, die in Figur 3 schematisch durch die Kurven b bzw. c wiedergegeben sind. Die Kurve c entspricht einer Bandbreite, die im wesentlichen um 40 kHz breiter ist als die der Kurve b. Die Zwischenfrequenzschaltung muß also für den Emrifang von zusammengesetzten Vielkanal-Stereosignalen eine beträchtlich größere Bandbreite aufweisen als für den Empfang von Zweikanal-Stereosignalen. Wird die Bandbreite der Zwischenfrequenzschaltung dagegen auf den Empfang eines zusammengesetzten Vielkanal-Stereosignals ausgelegt, so ist das Durchlaßband ersichtlicherweise unnötig viel breiter als es für den Empfang eines Zweikanal-Stereosignals erforderlich wäre. Dadurch tritt beispielsweise beim Empfang einer Zweikanal-Stereosendung aufgrund der nicht ausreichenden Selektion ein Störempfang durch einen benachbarten Sender auf, der eine Übertragungswelle unterschiedlicher Frequenz abstrahlt.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, einen kompatiblen Stereoempfänger zu schaffen, mit dem sich selektiv sowohl Monaural-Signale als auch zusammengesetzte Zweikanal-Stereosignale, und zusammengesetzte Vielkanal-Stereosignale empfangen lassen ohne daß beispielsweise bei monauralen» oder Zweikanal-Stereoempfang störende Sender mitempfangen werden.

Die Lösung dieser technischen Aufgabe ergibt sich bei einem kompatiblen Stereoempfänger nach der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß durch Verwirklichung der im Patentanspruch 1 ange-

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gebenen Merkmale und Maßnahmen für die vorteilhafte Weiterbildungen in ünteransprüchen gekennzeichnet sind.

Mit einem kompatiblen Stereoempfänger erfindungsgemäßer Bauart wird eine wesentlich gezieltere Selektion beim Empfang von monauralen und Zweikanal-Rundfunksignalen erzielt im Vergleich zu Empfängern nach dem Stand der Technik. Mit einem erfindungsgemäßen Empfänger läßt sich ein Signal bestimmter Frequenz, das durch eine bestimmte Rundfunkstation abgestrahlt wird, wesentlich genauer und diskreter ohne Funkstörung empfangen, selbst wenn eine benachbarte Rundfunkstation Signale abstrahlt , die relativ nahe bei der Empfangsfrequenz, jedoch auf einer von dem speziellen gewünschten Signal unterschiedlichen Frequenz liegen.'Mit dem erfindungsgemäßen Empfänger lassen sich auch Verzerrungen des demodulierten Signals besser eliminieren und die Trennung der demodulierten Signale gegeneinander ist wesentlich besser.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweisen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die bereits erwähnte Aufteilung der Frequenzen der Komponenten eines zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignals;

Fig. 2 die Verteilung der Frequenzen bei einem Zusammengesetzen Vierkanal-Stereosignals;

Fig. 3 einen Vergleich der erforderlichen Bandbreiten für den freguenzmodulierbaren Wellendetektor zur richtigen aber auch ausreichenden Erfassung eines Monaural-Signals, eines zusammengesetzen Zweikanal-Stereosignals bzw. eines zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignals;

Fig. 4 das Blockschaltbild eines kompatiblen Stereoempfängers nach einer ersten Auführungsform der Erfindung;

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Fig. 5 den Vergleich der Bandbreiten, die für einen Bandpassverstärker erforderlich sind, der zur Verstärkung von empfangenen Zweikanal-, Vierkanal- und Monaural-Signalen dienen soll;

Fig. 6 das Schaltbild eines kompatiblen Stereoempfängers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 8 das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Beim Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers nach Figur 4 wird ein über eine Antenne 1 empfangenes FM-Signal durch eine Empfängerschaltung 2 in ein Signal mit einer Zwischenfrequenz 3 umgesetzt. Das Signal mit der Zwinchenfr^quenz 3, das durch ein Vierkanal-Stereosignal frequenzmoduliert ist, durchläuft einen Breitbandverstärker 4 (einen ersten Bandpassverstärker) mit einer Bandbreite (veranschaulicht durch Kurve c in Figur 5), die den Durchlaß eines mit dem zusammengesetzten Vierkanal-Signal beaufschlagten Zwischenfrequenz-Signals ermöglicht. Der Ausgang des ersten Breitbandverstärkers 4 wird durch einen ersten FM-Detektor 5 abgefragt. Die Ausganqssiqnalc dias^s rr^ten Bandpassverstärkers werden - soweit es sich un Zwinchonfroqu^nzsignale handelt, die mit einem Monaural-Signal oder einem Zweikanal-Stereosignal behaftet sind - durch einen zweiten Schmalbandverstärker 6 verstärkt, dessen Ausgang durch einen zweiten FM-Detektor 7 abgetastet wird.

Ein Ausgangssignal des ersten FM-Detektors 5 gelangt auf ^inen Kontakt a eines Umschalters 8 während das Ausgangssignal des zweiten FM-Detektors 7 einem Kontakt b dieses Umschalters 8 zugeführt wird". Beide Ausgangssignale gelangen wahlweise auf einen Multiplex-Demodulator 9. Die erwähnten Ausgangssignaie werden außerdem selektiv einem Diskriminator 10 über den Umschalter zugeführt. Wird nur das 19 kHz-Pilotsignai ermittelt, das im Ausgangssignal des ersten oder zweiten FM-Detektors 5 oder 7 vorhanden ist, so legt der Diskriminator 10 fest, daß ein P.und-

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funksignal empfangen wurde, das durch ein Zweikanal-Stereophon-Signal moduliert ist (Figur 1). Werden gleichzeitig beide Pilotsignale, d.h. also Pilotfrequenzen von 19 kHz bzw. 57 kHz empfangen (Figur 2) so beurteilt der Diskriminator 10, daß ein Rundfunksignal empfangen wurde, das mit einem zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignal moduliert ist (Figur 2). Wird kein Pilotsignal ermittelt, so "weiß" der Diskriminator 1O, daß ein Monaural-Signal empfangen wurde. Der Diskriminator 10 liefert Ausgangssignale 11 und 12 entsprechend der jeweiligen Beurteilung, d.h. entsprechend den vorhandenen bzw. nicht vorhandenen Pilotsignalen. Das Ausgangssignal 11 des Diskriminators 10 wird als Betätigungssignal dem Umschalter 8 zugeführt, der also so betätigt wird, daß eine Verbindung zum Kontakt a besteht, wenn ein Vierkanal-Signal empfangen wurde, während die Verbindung zum Kontakt b hergestellt wird, wenn ein Zweikanal- oder Monaural-Signal vorliegt. Das Ausgangssignal 12 des Diskriminators steuert den Multiplex^Woaulator 9, so daß je nach der vorhergehenden Beurteilung ein in dem zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignal, dem zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignal oder dem Monaural-Signal enthaltenes Tonsignal demoduliert wird. Der Diskriminator 10 gibt außerdem ein Betätigungssignal an Anzeigeeinheiten 13, 14 bzw. 15 zur Anzeige des Empfangs eines Monaural-Signals, eines Zweikanal-Signals bzw. eines Vierkanal-Signals ab. Obgleich die Zufuhr eines Eingangssignals zum Diskriminator 10 beim ümschaltvorgang des Umschalters 8 zeitweise unterbrochen ist, wird durch eine Schaltungsmaßnahme sichergestellt, daß die unmittelbar vorhergehende Bedingung am Diskriminator 10 aufrechterhalten wird. Der Diskrininator 10 ist also gegen eine Fehlfunktion geschützt, die anderenfalls während der Umschaltung des Umschalters 8 auftreten könnte. Der Multiplex-Demodulator 9 liefert bei Empfang eines zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignals die Tonsignale LV, RV, LEI und PH. Die Bandpaßverstärker 4, 6 können ersichtlicherweise jeweils ein Bandpassfilter enthalten. Bei der ersten Ausführungsform nach Figur 4 wurde das zusammengesetzte Vielkanal-Stereosignal als Vierkanal-Signal beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Vorliegen diesen speziellen Signals beschränkt.

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Bei der zweiten Ausführungsform nach Fiaur 6 ist ein erster Bandpaßverstärker 4 vorgesehen, der ein Zwischenfrequenz-Signal verstärkt, das ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereosignal enthält. Ein zweiter Bandpaßverstärker 18 ist mit dem Ausgang der ersten Bandpaßverstärkers 4 verbunden und dient zur Verstärkung eines Zwischenfrequenz-Signals, das ein zusammengesetztes Zweikanal-Stereosignal enthält. Mit dem Ausgang des zweiten Bandpaßverstärkers 18 ist weiterhin ein dritter Bandpaßverstärker 19 verbunden, der zur Verstärkung der Zwischenfrequenz dient, die ein Monaural-Signal enthält. Die Ausgänge dieser Bandpaßverstärker 4, 18, 19 sind jeweils an einen ersten, zweiten bzw. dritten FM-Detektor 20, 21,bzw. 22 angeschlossen. Die Ausgänge dieser FM-Detektoren 20, 21, 22 sind mit Kontaktpunkten a, b bzw. c eines Umschalters 23 verbunden.

Die Bandbreiten des ersten, zweiten bzw. dritten Bandpaßverst<"rkers 4, 18, bzw. 19 entsprechend etwa jenen, die durch die Kurven c, b bzw. a in Figur veranschaulicht sind. Die Ausführunasfom der Erfindung nach Figur 6 ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der Trennung von Rundfunkübertragungs-Signalen, deren Frequenzen innerhalb eines schmalen Frequenzbereichs nahe beieinander liegen.

Bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 4 und 6 ist ein Bandpaßverstärker mit einem FM-Detektor verbunden. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung nach Figur 7 dagegen sind die Ausgänge der Bandpaßverstärker 4, 6 nach Figur 4 mit Kontakten a bzw. b eines Umschalters 24 verbunden, so daß die Zufuhr der Ausgangssignale der Bandpaßverstärker 4, 6 zum Multiplex-Demodulator 9 über einen einzigen FM-Detektor 25 erfolgt. Eine nicht gezeigte Abwandlung dieser dritten Ausführungsform nach Figur 7 läßt sich so verwirklichen, daß bei Verwendung eines ersten, zweiten und dritten Bandpaßverstärkers ein dreistufiger Umschalter und ein einziger FM-Detektor verwendet werden.

Die vierte Ausführungsform der Erfindung nach Figur 8 ist eine Abwandlung der Schaltung nach Figur 7. Bei dieser Ausführungsform

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sind der erste und zweite BandpaßverstMrker 4 bzw. 6 parallel zur Empfängereingangsschaltung 2 geschaltet.

Wir die Bandbreite eines Bandpaßverstärkers so ausgelegt, daß sie mit dem Q-Wert des Schaltkreises verändert werden kann, so läßt sich jede erforderliche und gewünschte Bandbreite in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Diskriminators 10 verwirklichen. Wird beispielsweise ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereosignal übertragen, so braucht das Pilotsignal nicht unbedingt eine Frequenz von 57 kHz aufweisen, es kann vielmehr auch auf einer Frequenz von beispielsweise 76 oder 95 kHz liegen. Weiterhin braucht das zusammengesetzte Vierkanal-Stereosignal nicht durch Ermittlung des Pilotsignals identifiziert zu werden, es kann auch durch Feststellung eines dritten Hilfskanal-Signals ermittelbar sein, wie es beispielsweise in Figur veranschaulicht ist.

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Claims

9 M/16180 Patentansprüche

1.JKompatibler Empfänger für monaurale sowie zusammengesetzte Zwei- und Vielkanal-Stereophonie-Signale, die in frequenzmodulierter Form übertragen und empfängerseitig in ein das jeweilige Informationssignal enthaltendes Zwischenfrequenz-Signal (ZF-Signal) umgesetzt werden, das am Ausgang eines ZF-Verstärkers durch eine frequenzmodulierbare Abtasteinrichtung hinsichtlich des Informationssignals abfragbar ist und mit einem an die Abtasteinrichtung angeschlossenen Multiplex-Demodulator zur Demodulation eines in dem abgetasteten monauralen bzw. zusammengesetzten Zwei- oder Vielkanal-Stereophonie-Signal enthaltenen Tonsignals, dadurch gekennzeic hnet, daß der ZF-Verstärker eine Mehrzahl von Bandpaßverstärkern (4, 6; 4, 18, 19) mit unterschiedlicher Durchlaßbandbreite enthält, daß die Abtasteinrichtung mindestens einen frequenzmodulierbaren Wellendetektor (5, 7; 20, 21, 22; 25) zur Abfrage des am Ausgang jedes Bandpaßverstärkers auftretenden Informationssignals aufweist, daß ein mit dem Wellendetektor verbundener Diskriminator 10 vorhanden ist, der entscheidet, ob das Empfangssignal monaural bzw. ein zusammengesetztes Zweioder Mehrkanal-Stereophonie-Signal ist und daß eine Schalt- und Steuereinrichtung die selektive Verbindung der Bandpaßverstärker entsprechend einem Ausgangssignal vom Diskriminator mit dem Multiplex-Demodulator 9 über einen der (den) frequenzmodulierbaren Wellendetektor(en) besorgt und den Multiplex-Demodulator so steuert, daß ein zugeordnetes Tonsignal aus dem Ausgangssignal des (der) Wellendetektor(en) demodulierbar ist.

2. Empfänger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vom Ausgangssignal des Diskriminators betätigbare Anzeigeeinrichtungf13, 14, 15) zur Anzeige der

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Art des jeweils empfangenen Monaural- bzw. Stereophonie-Signals.

3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtasteinrichtung eine Mehrzahl von frequenzmodulierbaren Wellendetektoren (5_r 7) enthält, von denen einer über einen entsprechend dem Ausgangssignal des Diskriminator betätigbaren Umschalter (8) mit dem Multiplex-Demodulator verbunden ist.

4. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung aus einem einzigen frequenzmodulierbaren Wellendetektor €25) besteht, dessen Ausgang an den Multiplex-Demodulator angeschlossen ist und dessen Eingang mit einem der Bandpaßverstärker über einen Umschalter (24) verbindbar ist, der entsprechend dem Ausgangssignal des Diskriminators betätigbar ist.

5. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ZF-Verstärker einen auf ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereophonie-Signal angepaßten Breitbandverstärker (4) und einen auf ein Zweikanal-Stereophonie- bzw. ein Monaural-Signal abgestimmten Schmalbandverstärker (6) enthält.

6. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der ZF-Verstärker einen ersten, auf ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereophonie-Signal angepaßten Bandpaßverstärker

(18) und einen dritten Bandpaßverstärker (19) enthält, dessen Bandbreite auf ein Monaural-Signal abgestimmt ist.

7. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator eine Einrichtung zur Erfassung eines 19 kHz-Pilotsignals aufweist, die einerseits bei nicht vorhandenem Pilot-

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signal ein monaurales Empfangssignal und bei vorhandenen Pilotsignal bestimmt, daß ein Zweikanal-Stereophonie-Empfangssignal vorliegt.

8. Empfänger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator eine Einrichtung zur Erfassung eines Pilotsignals aufweist, dessen Frequenz angibt, daß das Empfangssignal ein Vielkanal-Stereophonie-Signal ist.

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