DE2532002C3

DE2532002C3 - Kompatibler Empfänger für monaurale sowie zusammengesetzte Zwei- und Vielkanal-Stereophonie-Signale

Info

Publication number: DE2532002C3
Application number: DE2532002A
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Tokyo 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: 1981-12-03
Also published as: US4016366A; GB1503945A; DE2532002B2; DE2532002A1; JPS5113208U

Description

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Die Erfindung betrifft einen kompatiblen Empfänger für monaurale sowie zusammengesetzte Zwei- und Vielkanal-Stereophonie-Signale nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wird angenommen, daß ein stereophones Tonsignal (im folgenden kurz »Stereosignal« genannt) aus den Komponenten LV(links-vorn), LH (links-hinten), RV (rechts-vorn) und RH (rechts-hinten) besteht und daß mit L die Komponenten LV + LH und mit R die es Komponenten RV + RH bezeichnet sind, so wird das (frequenzmodulierte) FM-Zweikanalübertragungssignal durch Frequenzmodulation einer Hauptträgerwelle mit einem zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignal erhalten, das — wie F i g. 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-Signa! (DSB-Signal), das dadurch erhalten wird, daß ein 38-kHz-Hilfsträger (entsprechend der doppelten Frequenz des Pilotsignals) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation durch ein Differenz-Signal L—R unterworden 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 F i g. 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 Zweiseiienband-Signa! (DSB-Signai), 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) - (RV+RH) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation unterworfen wird, einem zweiten Hilfskanal-Signal, d. h. einem weiteren DSB-Signai, das aus einem weiteren, um 90° in der Phase gegen den ersten Hilfsträger verschobenen 38-kHz-HiIfsträger 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. nochmals einem DSB-Signai, das aber einen 76-kHz-Hilfsträger (entsprechend dem Vierfachen des 19-kHz-Pilotsignals) erhalten wifii, der mittels eines weiteren Signalgemischs entsprechend

(LV+ RH) - (RV+ LH) einer trägerunterdrückten Amplitudenmodulation unterworfen wird.

Damit besteht ein Bedarf für Empfänger, die in der Lage sind, stereophone Rundfunksignale sowohl bei monauraler als auch bei Zwei- und Vielkanal-Übertragung 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-Übertragungssignals, erfordert eine Zwischenfrequenzschaltung 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 Fig.3 durch die Kurve a angegebenen Bandbreite benötigt, während für den Empfang von zusammengesetzten Zweikanal- und Vierkanal-Stereosignalen Bandbreiten benötigt werden, die in Fig.3 schematisch durch die Kurven b bzw, e wiedergegeben sind. Die Kurve c entspricht einer Bandbreite, die im wesentlichen um 4OkHz breiter ist als die der Kurve b. Die Zwischenfrequenzschaltung muß also für den Empfang 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

Ein kompatibler Mono-/Stereo-/Vierkanalempfönger mit Kennung der jeweiligen Betriebsart und automatischer Umschaltung des Dekoders ist durch die DE-OS 23 23 461 bekanntgeworden. Ober die Bemessung des ZF-Verstärkers ist in dieser Patentanmeldung allerdings nichts ausgesagt; der ZF-Verstärker dürfte der größten in Betracht kommenden Bandbreite angepaßt sein. Das hat zur Folge, daß für ein Zweikanal-Stereosignal und erst recht für ein monaurales Signal die Bandbreite der ZF-Stufe viel zu groß ist so daß diese für die Übertragung von Mono- und Zweikanal-Sendungen nicht optimiert ist

Durch die DE-OS 20 51457 ist es bekannt, die Bandbreite eines kapazitiv gekoppelten Bandfilters manuell umzuschalten, beispielsweise zur Veränderung der Bandbreite, wenn statt einer Mono-Sendung eine 2s Stereo-Sendiung empfangen wird. Eine derartige Anordnung ist prinzipiell dazu geeignet die ZF-Stufe eines Empfängers an die Art der empfangenen Sendung anzupassen. Sie bringt jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich, die insbesondere darin bestehen, daß die Umschaltung in der Stufe des Empfängers geschehen muß, in der die Selektion stattfindet Dabei sind Störungen durch den Umschaltvorgang und durch die Umschaltvorrichtung in der ZF-Stufe unvermeidlich. Außerdem kann eine derartige Selektionsvorrichtung, 3s in der die Bandbreite und gegebenenfalls die Mittenfrequenz ständig verändert werden müssen, nicht optimal für die verschiedenen Empfangssignale eingestellt werden.

Die DE-OS 22 18 822 betrifft einen Vierkanal-FM-Sender unu -Empfänger, wobei die Steuersignale des Senders in dem Empfänger benutzt werden, um anzuzeigen, ob die empfangene Welle eine Vierkanalwelle ist oder nicht, so daß der Empfang auf Einkana!-, Zweikanal- oder Vierkanal-Empfang umgeschaltet werden kann; es ist jedoch nicht angegeben, mit welchen Mitteln diese Umschaltung vorgenommen wird.

Aus der Internationalen Elektronischen Rundschau, 1966, Nr. 3, Seiten 153-160, ist ein Stereo-Ballempfän- so ger bekannt bei dem bei Mono-Übertragung im NF-Teil ein 15-kHz-Tiefpaß eingeschaltet ist Auch bei diesem Empfänger bleibt der ZF-Teil hierbei unverändert die Bandbreitenbegrenzung (Rauschen!) erfolgt rein NF-mäßig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Selektionsmittel des Empfängers für die jeweilige Betriebsart zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs I gelöst

Mit einem kompatiblen Empfänger der erfindungsgemäßen Bauart wird eine wesentlich gezieltere Selektion beim Empfangen von monauralen und Zweikanal-Rundfunksignalen erzielt als mit Empfängern des Standes der Technik. Ein Signal bestimmter Frequenz, das von einer bestimmten Rundfunkstation abgestrahlt wird, kann wesentlich genauer und diskreter ohne Funkstörung empfangen werden, wlbst wenn eine benachbarte Rundfunkstation Signale abstrahlt, die reiativ nahe bei der Empfangsfrequenz, jedoch auf einer von dem speziellen, gewünschten Signal unterschiedlichen Frequenz liegen. Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Empfänger lassen sich auch Verzerrungen des demodulierten Signals besser eliminieren, und die Trennung der demodulierten Signale gegeneinander ist wesentlich besser.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Empfänger vermeidet auch die Nachteile der Umschaltanordnung gemäß DE-OS 20 51 457, indem eine Mehrzahl von Bandpaßverstärkern vorgesehen ist, bei denen nicht in die Filter selbst eingegriffen wird, sondern beispielsweise nur die Ausgänge umgeschaltet werden. Zusätzlich ist die Möglichkeit offengelassen, auch mehrere Demodu-Iatoren vorzusehen, die dann ebenfalls an die jeweilige Bandbreite angepaßt wären.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 die bereits erwähnte Aufteilung der Frequenzen der Komponenten eines zusammengesetzten Zweikanal-Stereosignals,

Fig.2 die Verteilung der Frequenzen bei einem zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignal,

F i g. 3 einen Vergleich der erforderlichen Bandbreiten für den FM-Demodulator zur richtigen und ausreichenden Erfassung eines Monaural-Signals, eines zusammengesetzten Zweikanal-Stcreosignals bzw. eines zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignals,

F i g. 4 das Blockschaltbild eines kompatiblen Stereoempfängers nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 den Vergleich der Bandbreiten, die für einen Bandpaßverstärker erforderlich sind, der zur Verstärkung von empfangenen Zweikanal·, Vierkanal- und Monaural-Signalen dienen soll,

F i g. 6 das Schaltbild eines kompatiblen Ste reoempfängers nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 7 das Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung und

F i g. 8 das Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Beim Blockschaltbild eines erfindungsgemälien Empfängers nach Fig.4 wird ein über eine Antenne 1 empfangenes FM-Signal durch eine Eingangsschaltung 2 in ein Signal mit einer Zwischenfrequenz 3 umgesetzt Das Signal mit der Zwischenfrequenz 3, das durch ein Vierkanal-Stereosignal frequenzmoduliert ist durchläuft einen Breitbandverstärker 4 (einen ersten Bandpaßverstärker) mit einer Bandbreite (veranschaulicht durrii Kurve ein Fig.5), die den Durchlaß eines mit dem zusammengesetzten Vierkanal-Signal beaufschlagten Zwischenfreqvenz-Signals ermöglicht. Der Ausgang des ersten Breitbandverstärkers 4 ist mit einem ersten FM· Demodulator 5 verbunden. Die Ausgangssignale dieses ersten Bandpaßverstärkers werden außerdem — soweit es sich um Zwischenfrequenzsignale handelt, die mit einem Monaural-Signal oder einem Zweikanal-Stereosignal behaftet sind — durch einen zweiten Schmalbandverstärker 6 verstärkt, dessin Ausgang mit einem zweiten FM-Demodulator 7 verbunden ist.

Ein Aujgangssi?nal des ersten FM-Demodulators 5 gelangt auf einen Kontakt, a einer Schalteinrichtung 8, während das Ausgangssignal des zweiten FM-Demodulators 7 einem Kontakt b dieser Schalteinrichtung 8

zugeführt wird. Beide Ausgangssignale gelangen wahlweise auf einen Dekoder 9. Die erwähnten Ausgangssignale werden außerdem selektiv einem Diskriminator 10 über die Schalteinrichtung 8 zugeführt. Wird nur das 19-kHz-Pilotsignal ermittelt, das im Ausgangssignal des ersten oder zweiten FM-Demodulators 5 oder 7 vorhanden ist, so legt der Diskriminator 10 fest, daß ein Rundfunksignal empfangen wurde, das durch ein Zweikanal-Stereophon-Signal moduliert ist (Fig. I). Werden gleichzeitig beide Pilotsignale, d. h. also Pilotfrequenzen von 19 kHz bzw. 57 kHz empfangen (Fig. 2), so beurteilt der Diskriminator 10, daß ein Rundfunksignal empfangen wurde, das mit einem zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignal moduliert ist (Fig. 2). Wird kein Pilotsignal ermittelt, so »weiß« der Diskriminator 10, 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 Diskriminator 10 wird als Betätigungssignal der Schalteinrichtung 8 zugeführt, die 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 10 steuert den Dekoder 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 Umschaltvorgang der Schalteinrichtung 8 zeitweise unterbrochen ist, wird durch eine Schaltungsmaßnahme sichergestellt, daß die unmittelbar vorhergehende Bedingung am Diskriminator 10 aufrechterhalten wird. Der Diskriminator 10 ist also gegen eine Fehlfunktion geschützt, die anderenfalls wahrend der umschaltung auttreten könnte. Der Dekoder 9 liefert bei Empfang eines zusammengesetzten Vierkanal-Stereosignals die Tonsignale LV, RV, LH und RH. Die Bandpaßverstärker 4,6 können jeweils ein Bandpaßfilter enthalten. Bei der ersten Ausführungsform nach F i g. 4 wurde das zusammengesetzte Vielkanal-Stereosignal als Vierkaral-Signal beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das Vorliegen dieses speziellen Signals beschränkt.

Bei der zweiten Ausführungsform nach F i g. 6 ist ein erster Bandpaßverstärker 4 vorgesehen, der ein Zwischenfrequenz-Signal verstärkt, das ein zusammengesetztes Vierkanal-Streosignal enthält. Ein zweiter Bandpaßverstärker 18 ist mit dem Ausgang des 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,

ίο die ein Monaural-Signal enthält. Die Ausgänge dieser Bandpaßverstärker 4,18,19 sind jeweils an einen ersten, zweiten bzw. dritten FM-Demodulator 20, 21 bzw. 22 angeschlossen. Die Ausgänge dieser FM-Demodulatoren 20, 21, 22 sind mit Kontaktpunkten a, fcbzw. ceiner Schalteinrichtung 23 verbunden.

Die Bandbreiten des ersten, zweiten bzw. dritten Bandpaßverstärkers 4, 18 bzw. 19 entsprechen etwa jenen, die durch die Kurven c, b bzw. a in Fig. 5 veranschaulicht sind. Die AusführunRsform der Erfindung nach Fig.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 F i g. 4 und 6 ist ein Bandpaßverstärker mit einem FM-Demodulator verbunden. Bei der dritter Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 7 dagegen sind die Ausgänge der Bandpaßverstärker 4, 6 nach F ι g. 4 mit Kontakten a bzw. b einer Schalteinrichtung 24 verbunden, so daß die Zufuhr der Ausgangssignale der Bandpaßverstärker 4, 6 zum Dekoder 9 über einen einzigen FM-Demodulator 25 erfolgt. Eine nicht gezeigte Abwandlung dieser dritten Ausführungsform nach F i g. 7 läßt sich so verwirklichen, daß bei Verwendung eines ersten, zweiten und dritten Bandpaßverstärkers eine dreistufige Schalteinrichtung und ein einziger FM-Demodulator verwendet werden.

Die vierte Ausführungsform der Erfindung nach F i g. 8 ist eine Abwandlung der Schaltung nach F i g. 7.

Bei dieser Ausführungsform sind der erste und zweite Bandpaßverstärker 4 bzw. 6 eingangsseitig parallel an die Eingangsschaltung 2 angeschlossen.

Wird beispielsweise ein zusammengesetztes Vierkanal-Stereosignal übertragen, so braucht das Pilotsignal nicht unbedingt eine Frequenz von 57 kHz aufzuweisen, 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, das beispielsvuse in F i g. 2 veranschaulicht ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Kompatibler Empfänger für monaurale sowie zusammengesetzte Zwei- und Vielkanal-Stereopho- s nie-Signale, die in frequenzmodulierter Form übertragen und empfängerseitig in ein das jeweilige Informationssignal enthaltende Zwischenfrequenz-(ZF)-Signal umgesetzt werden, das am Ausgang eines ZF-Verstärkers einer FM-Demodulatoranordnung zugeführt wird, mit einem an die FM-Demodulatoranordnung angeschlossenen Dekoder zur Dekodierung des demodulierten monauralen bzw. zusammengesetzten Zwei- oder Vielkanal-Stereophonie-Signals und mit einem Diskriminator, der !5 entscheidet, ob das empfangene Signal monaural bzw. ein zusammengesetztes Zwei- oder Vielkanal-Stereophonie-Signal ist und den Dekoder so steuert, daß das entsprechende Ausgangssignal des FM-Demodulators dekodiert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der ZF-Verstärker eine Mehrzahl von Bandpaßveräiärkern (4, 6; 4, 18, IS) mit unterschiedlicher Durchlaßbreite enthält, daß die FM-Demodulatoranordnung mindestens einen FM-Demodulator (5, 7; 20, 21, 22; 25) zur Demodulation des am Ausgang jedes Bandpaßverstärkers auftretenden Informationssignals aufweist und daß der Diskriminator (10) eine Schalteinrichtung (8; 23; 24) steuert, die den in der Durchlaßbandbreite dem empfangenen Signal entsprechenden Bandpaßverstärker in den Signalweg schaltet

2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FM-DemoHulatoranordnung eine Mehrzahl von FM-Demodulatoren (5, 7; 20, 21, 22) enthält, von denen jeder ainen? Bandpaßverstärker nachgeschaltet ist

3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die FM-Demodulatoranordnung aus einem einzigen FM-Demodulator (25) besteht, der der Schalteinrichtung (24) nachgeschaltet ist

4. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandpaßverstärker als einem zusammengesetzten Vierkanal-St?.-reophonie-Signal angepaßter Breitbandverstärker (4) und als dem Zweikanal-Stereophonie· und dem Monaural-Signal angepaßter Schmalbandverstärker (6) ausgeführt sind.

5. Empfänger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmalbandverstärker einen dem Zweikanal-Stereosignal angepaßten Zweig (18) und so einen dem Monauralsignal angepaßten Zweig (19) enthält (F ig. 6).