DE1219085B - FM-Stereo-Empfaenger - Google Patents
FM-Stereo-EmpfaengerInfo
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- H04H20/86—Arrangements characterised by the broadcast information itself
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- H04B14/00—Transmission systems not characterised by the medium used for transmission
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- H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
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- Stereo-Broadcasting Methods (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
H 04h
Deutsche Kl.: 21 a2-16/03
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
S 77360 VIII a/21 a2
29. Dezember 1961
16. Juni 1966
29. Dezember 1961
16. Juni 1966
Bei stereophonischen Rundfunkanlagen werden im allgemeinen zwei Lautsprecher verwendet, denen auf
der Senderseite entsprechende Mikrophone zur Aufnahme eines Links- und eines Rechtssignals zugeordnet
sind.
Es liegt auf der Hand, daß, wenn Links- und Rechtssignal gleiche Stärke haben, dann die Lautsprecher
mit gleicher Stärke ansprechen sollen. Ein Mangel in der Symmetrie der Anlage kann durch
eine einstellbare Regelung beseitigt werden.
Das Stereosignal umfaßt zwei Informationen, von denen die eine das Rechts- und die andere das
Linkssignal sein kann. Im Hinblick auf die Kompatibilität wird vorzugsweise als erste Information
ein Summensignal und als zweite ein Differenzsignal verwendet, damit ein monophoner Empfänger
das Summensignal direkt wiedergeben kann. Das Stereosignal umfaßt dabei die erste Information
und einen mit der zweiten Information modulierten Unterträger.
Der stereophonische Empfänger umfaßt bei diesem
System einen ersten Detektor zur Ableitung des Stereosignals. Hinter dem ersten Detektor zweigt ein
Unterträgerkanal ab, in dem ein zweiter Detektor für die zweite Information vorgesehen ist.
Damit die Stereophonie erhalten bleibt, muß das Stärkeverhältnis der beiden Informationen den richtigen
Wert haben. Je nach dem Typ des verwendeten Signals wirkt sich eine Abweichung in verschiedener
Weise aus. Wenn z. B. ein inkompatibles Stereosignal mit Links- und Rechtssignal verwendet wird, ergibt
die Abweichung eine Ungleichmäßigkeit der Wiedergabe dadurch, daß die Ausgangsleistung des einen
Lautsprechers überwiegt. Verwendet man auf der anderen Seite das obengenannte kompatible Signal,
führt die Abweichung einen Verlust an Richtungswirkung herbei.
Es ist bekannt, als ersten Detektor einen Ratiodetektor zu verwenden, durch dessen automatische
Verstärkungsregelung eine Unterdrückung von Amplitudenschwankungen bewirkt wird. Diese Anordnung ist jedoch nicht völlig unempfindlich gegenüber
Amplituden- oder Stärkeschwankungen, sondern diese treten in gewissem Ausmaß am Ausgang des
Ratiodetektors auf. Bisher hat man im Unterträgerkanal einen Amplitudenbegrenzer mit festem Schwellenwert
vorgesehen. Dies kann jedoch zu einem Mangel an Stereophonie führen, wenn die Ausgangsspannung
des Ratiodetektors, z. B. bei Abstimmung oder aus anderen Gründen, Stärkeschwankungen
unterliegt, wodurch Stärkeänderungen des Hauptsignals entstehen, während die Stärke des Unter-FM-Stereo-Empfänger
Anmelder:
AGA Aktiebolag, Lidingö (Schweden)
Vertreter:
Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5
Als Erfinder benannt:
Bernard Dunlevy Loughlin,
Huntington, N. Y. (V. St. A.)
Bernard Dunlevy Loughlin,
Huntington, N. Y. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:,
V. St. v. Amerika vom 24. Januar 1961
(89 895)
V. St. v. Amerika vom 24. Januar 1961
(89 895)
trägers wegen des Begrenzers mit festem Schwellenwert im wesentlichen konstant bleibt.
Nach der vorliegenden Erfindung wird der genannte Nachteil durch eine Regelvorrichtung beseitigt,
die die Stärke der im Unterträgerkanal übertragenen zweiten Information proportional zur Stärke des
Unterträgers steuert, wodurch eine unerwünschte Stärkeänderung, z. B. wegen unvollständiger Amplitudenbegrenzung,
gleiche Stärkeänderungen beider Informationen herbeiführt.
Die Erfindung wird an Hand einer in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform erläutert. Es zeigt
Fig. 1 das Schaltbild eines Empfängers,
F i g. 2 einen Teil des Empfängers nach F i g. 1 und Fig. 3 Kurven zur Veranschaulichung der Wirkungsweise.
F i g. 2 einen Teil des Empfängers nach F i g. 1 und Fig. 3 Kurven zur Veranschaulichung der Wirkungsweise.
Der in Fig. 1 gezeigte Empfänger umfaßt eine Antenne 10, die am Eingang des Hochfrequenzteils
11 liegt. Am Ausgang desselben erscheint das FM-Multiplexsignal als modulierte Zwischenfrequenz von
z. B. 10,7 MHz. Die Zwischenfrequenz ist mit einem Hauptsignal moduliert, das die erste Information
sowie einen mit der zweiten Information modulierten Unterträger von 50 kHz umfaßt. Die größte Frequenzabweichung
des Unterträgers kann 25 IcHz betragen. Die beiden Informationen können aus L + R und
L—R bestehen, wo L den Linken und R den rechten
Teil der Aufnahme bezeichnet. L kann z. B. durch
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3 4
ein linkseitiges und R durch ein rechtseitiges Mikro- L — R von L +R zur Bildung von 2 R an der
phon aufgenommen werden. Selbstverständlich ist Klemme 156 subtrahiert.
die Anwendung der Erfindung nicht davon abhängig, Bei einer Störung des Gleichgewichts zwischen den
daß die Information in dieser Weise zusammengesetzt beiden Informationen L + R und L — R wird die
sind. 5 stereophonische Wirkung dadurch herabgesetzt, daß
Der Empfänger besitzt einen ersten Frequenz- ein Teil von R über den Lautsprecher SL ausgestrahlt
detektor 12, der an seiner Ausgangsklemme 13 αμτϋΐι wird und umgekehrt. Es sei z. B. angenommen, daß,
Frequenzmodulation das Hauptsignal erzeugt. Der wie bisher üblich, ein Begrenzer mit festem Schwel-Detektor
12 kann von beliebigem Typ sein, z. B. ein lenwert im Unterträgerkanal verwendet wird und daß
Frequenzdiskriminator; jedoch dürfte die vorliegende io die Stärke der InformationenL + R und L-R am
Erfindung dann am wirksamsten sein, wenn er ein Eingang des Matrixverstärkers 15 gleich ist. Dies ent-Quotientendetektor
ist, der außerdem eine Spannung spricht dem schon angegebenen Fall, wo 2 L und 2 R
zur automatischen Verstärkungsregelung erzeugt, die an den Klemmen 15 α bzw. 15 b erscheinen, und dies
über die mit AGC bezeichnete Leitung dem Hoch- ist selbstverständlich die erwünschte Arbeitsweise,
frequenzteil zur Steuerung der Verstärkung desselben 15 Sollte jedoch die Spannung an der Klemme 13 auf
zugeführt wird. Bei dieser Anordnung können, wie den doppelten Wert ansteigen, so erscheint am Auseingangs
erläutert, Stärkeschwankungen an der gang des Tiefpasses 14 eine Spannung 2 L,+. 2 R,
Klemme 13 erscheinen, durch die die stereophonische während am Ausgang des Detektors 18 nach wie vor
Wirkung teilweise verloren geht. wegen der Wirkung des festen Begrenzers L — R er-
Das Hauptsignal gelangt von der Klemme 13 zu 20 scheint. Die Addition und Subtraktion im Verstärker
einem Tiefpaß 14, über den die Information L + Rr, 15 ergibt dann an den Klemmen 15 α und 15 b bzw.
zum Eingang eines Matrixverstärkers 15 gelangt. 3 L +R und 3 R + L. Es gelangt also in jeden Kanal
Der Untertfäger wird im Tiefpaß 14 unterdrückt ein Teil einer unerwünschten Information hinein.
Da der Unterträger von hoher Frequenz mit Bezug Wenn auf der anderen Seite ein Begrenzer mit
auf die Tonfrequenzen der ersten Information ist, 25 variablem Schwellenwert im Unterträgerkanal verdarf
keine Abschwächung der höheren Frequenzen =. wendet wird, dann wird auch die Ausgangsspannung
vor der Klemme 13 stattfinden. Die Tiefpaß 14' kann des Detektors 18 auf den Wert 2L — 2R erhöht,
daher aus nur dem Filter zur Abschwächung der und am Ausgang des Matrixverstärkers würden sich
höheren Tonfrequenzen bestehen, durch das auto- in diesem Fall ausgeglichene Spannungen 4L und
matisch sämtliche Frequenzen oberhalb des Ton- 30 4 R ergeben. Die Stereophonie bleibt also erhalten,
frequenzgebiets unterdrückt werden. , wenn die Stärke von L — R proportional zur Stärke
Das Hauptsignal an der Klemme 13 wird auch des modulierten Unterträgers gehalten wird,
einem Unterträgerkanal zugeführt, in dem die zweite Es ist zu beachten, daß die Stärke des detektierten
einem Unterträgerkanal zugeführt, in dem die zweite Es ist zu beachten, daß die Stärke des detektierten
Information L — R abgeleitet wird. Dieser Kanal Signals L — R üblicherweise dem Modulationsgrad
umfaßt einen Bandpaß 16, der den Unterträger mit 35 des Unterträgers proportional ist, oder, anders ausseinen
Modulationskomponenten hindurchläßt, wäh- gedrückt, daß bei höherem Modulationsgrad eine
rend L + R hier unterdrückt wird. größere Ausgangsspannung L — R erzeugt wird.
Am Ausgang des Bandpasses 16 liegt ein Ampli- Wenn hier von Änderungen der Stärke oder der
tudenbegrenzer 17 mit variablem Schwellenwert. Die mittleren Amplitude von L — R gesprochen wird,
Schwingung am Ausgang des Begrenzers 17 hat eine 40 bezieht sich dieser Ausdruck auf die Änderungen der
Stärke oder einen Abstand zwischen den höchsten Stärke des modulierten Unterträgers und nicht auf
und den niedrigsten Spannungsspitzen, der der Stärke Änderungen, die auf sendeseitige Schwankungen
des modulierten Unterträgers proportional ist. Die des Modulationsgrades zurückzuführen sind,
begrenzte Spannung gelangt zum Eingang eines zwei- Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Unter-
begrenzte Spannung gelangt zum Eingang eines zwei- Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform des Unter-
ten Frequenzdetektors 18, wo die zweite Information 45 trägerkanals nach Fig. 1 von der Klemme 13 bis
L — R abgeleitet wird. Der Detektor 18 hat einen zum Eingang des Verstärkers 15. Das Hauptsignal
Abschwächungskreis für die höheren Tonfrequenzen gelangt vom Ausgang des Detektors 12 zur Klemme
in ähnlicher Weise wie der Tiefpaß 14. Der Detektor 13 und über den Bandpaß 16, wo L + R unterdrückt
18 kann vom üblichen impulszählenden Typ sein wird, und am Ausgang dieses Filters erscheint der
oder vom verbesserten impulszählenden Typ nach 50 modulierte Unterträger. Die Kurvet der Fig. 3a
Fig. 2. stellt den unmodulierten Unterträger am Eingang des
Es ist bekannt, daß dem impulszählenden Detektor Bandpasses 16 dar. In diesem kann eine Verstärkereine
Amplitudenbegrenzung vorangehen muß. Diese stufe vorgesehen sein, durch die die Spannung umwird
im Begrenzer 17 bewirkt, wobei gleichzeitig die gepolt wird, so daß sie mit umgekehrtem Vorzeichen
Stärke der abgeleiteten Information L — R bei einem 55 über einen Kondensator 20 zu einer Klemme 21 des
bestimmten festen Modulationsgrad des Unterträgers Begrenzers 17 mit variablem Schwellenwert gelangt,
proportional zur Stärke des modulierten Unterträgers In dem Begrenzer werden beide Spitzen des verstärkgesteuert
wird. ten und umgepolten Signals symmetrisch abgeschnit-
Die tonfrequente Information L — R am Ausgang ten, und es ergibt sich eine Ausgangsspannung nach
des Detektors 18 gelangt zu einem zweiten Eingang 60 der KurveB der Fig. 3b. Der Begrenzer 17 umfaßt
des Matrixverstärkers 15, in dem geeignete Addi- eine Diode 22, die von der Klemme 21 nach Masse
tionen und Subtraktionen durchgeführt werden, da- durchlässig ist, und eine weitere Diode 23, die über
mit an den beiden Ausgängen dieses Verstärkers die einen Widerstand 24 von Masse nach der Klemme 21
Signale R und L auftreten, die entsprechenden Laut- durchlässig ist. Wie unten erörtert wird, bleibt der
Sprechern SR bzw. SL zugeführt werden. 65 Schwellenwert für die Begrenzung, d. h. der Abstand
Die Wirkung des Verstärkers 15 besteht erstens zwischen entgegengesetzten Spitzen des Unterträgers,
darin, daß L +R und L — R zur Bildung von 2 L ein gleichbleibender Bruchteil des unbegrenzten
an der Klemme 15 a addiert werden, zweitens wird Unterträgers, auch wenn dieser Stärkeschwankungen
aufweist. Das Ergebnis hiervon ist, daß die Stärke des begrenzten Signals der Stärke des Unterträgers A
proportional ist.
Für den Schwellenwert ist der Widerstand 24 bestimmend, bei dessen Bemessung ein Kompromiß
zwischen einem hohen Widerstandswert mit höherer Amplitude der Ausgangsspannung und kleinerem
Widerstandswert mit besserem Ansprechen auf schnelle Amplitudenabnahmen der Eingangsspannung
zu treffen ist. Ein Kondensator 25 liegt im Nebenschluß zum Widerstand 24, um Schwankungen der
Höhe der Begrenzungsschwelle bei zufälliger tonfrequenter Amplitudenmodulation des Unterträgers
durch Störungen oder Übersprechen zu beseitigen. Die Bemessung des Kondensators 25 wird unten im
Zusammenhang mit den Ausgleichdetektor 33 erläutert.
Die begrenzte Spannung B wird einem Frequenzdetektor vom impulszählenden Typ zugeführt, der
einen Kondensator 26 und einen Widerstand 27 umfaßt, deren Zeitkonstante klein mit Bezug auf die
Periode der Spannung B ist. Zwischen dem Kondensator 26 und Masse liegt eine Diode 28, die die positiven
Impulse am Ausgang des Differenzierkreises 26, 27 abschneidet und den Grundpegel der zurückbleibenden
negativen Impulse auf Nullspannung festlegt. Hierdurch ergibt sich eine Spannung gemäß der
Kurve C in F i g. 3 c. In Reihenschaltung mit dem Differenzierkreis 26, 27 liegt eine Spule 29, durch
die die Linearität und die Ausgangsleistung des Detektors verbessert wird. Zur Abschwächung der
höheren Frequenzen ist ein Widerstand 30 in Reihenverbindung mit einem Kondensator 31 am Ausgang
des Detektors vorgesehen. Dieser Kreis dient auch zur Unterdrückung des Unterträgers am Detektorausgang,
so daß an der Klemme 32 nur die mittlere Amplitude der Impulse zurückbleibt, die bei unmoduliertem
Unterträger die Form einer reinen Gleichspannung haben würde. Es ist ersichtlich, daß mit
Impulsen konstanten Flächeninhalts die mittlere Amplitude der Spannung C der Impulsfrequenz proportional
ist, so daß die Ausgangsspannung die Frequenzmodulation des Unterträgers wiedergibt.
Der frequenzmodulierte Unterträger am Ausgang des Detektors 12 kann eine Störung in der Form einer
Amplitudenmodulation durch die erste Information enthalten. Wenn diese Amplitudenmodulation nicht
im Unterträgerkanal unterdrückt wird, ergeben sich unerwünschte Spannungen an der Klemme 32 dadurch,
daß die Diode 28 als Amplitudendetektor arbeitet. Diese störende Amplitudendemodulation
wird nicht immer vollständig im Begrenzer 17 unterdrückt; damit eine vollständige Unterdrückung erzielt
wird, ist ein Ausgleichsdetektor vorgesehen, der eine Amplitudendemodulation mit 180° Phasenunterschied
gegenüber dem Detektor 18 ausführt und seine Ausgangsspannung derjenigen des Detektors 18 hinzufügt,
um die unerwünschte Amplitudenmodulation zu unterdrücken.
Der Ausgleichsdetektor ist ein Amplitudendetektor 33, dem die Spannung B, deren Begrenzung als unvollständig
vorausgesetzt wird, über einen Kondensator 34 zugeführt wird. Der Detektor umfaßt Dioden
35 und 36 mit einem üblichen Filterkreis, bestehend aus einem Kondensator 37 und einem Widerstand 38.
Die detektierte Spannung gelangt zur Ausgangsklemme 32 über einen einstellbaren Widerstand 39.
Die Dioden 35 und 36 sind so gepolt, daß die negativen Spitzen der Spannung B auf Nullpotential festgelegt
werden und der Kondensator 37 durch die positiven Spitzen aufgeladen wird. Es ist zu beachten,
daß der Detektor 18 aus den Impulsen C eine negative Ausgangsspannung erzeugt, während der Detektor
33 eine positive Ausgangsspannung erzeugt. Ein Ansteigen der Amplitude der Spannung B erzeugt
ίο daher eine negativere Ausgangsspannung des Detektors
18 und eine positivere Ausgangsspannung des Detektors 33. Diese beiden Änderungen heben sich
gegenseitig an der Klemme 32 auf, so daß nur die der Frequenzmodulation des Unterträgers entsprechende
Information L-R zurückbleibt. Die Zeitverzögerung in den beiden Detektoren 18 und 33 muß selbstverständlich
gleich sein, damit der Phasenunterschied von 180° beibehalten wird. Der Widerstand 39 dient
zur Einstellung des Maßes an Ausgleich der Amplitudenmodulation.
Fig. 3 veranschaulicht die Einwirkung einer Stärkeänderung des Unterträgers auf die Arbeitsweise
der in der F i g. 2 dargestellten Schaltung. Wenn die Spannung A auf den Wert A' herabsinkt, nimmt die
begrenzte Spannung an der Klemme 21 auf den Wert B' ab, und es ergibt sich eine entsprechende
Herabsetzung der Impulse C auf den Wert C, entsprechend einer kleineren Ausgangsspannung an der
Klemme 32. Die Kurven A", B" und C" veranschauliehen
die entgegengesetzte Änderung. Im Endergebnis macht die Information L — R die Stärkeschwankungen
der Information L+R mit, die durch Schwankungen der mittleren Amplitude des Hauptsignals an
der Klemme 13 herbeigeführt werden.
Claims (4)
1. FM-Stereo-Empfanger zum Empfang eines mit einem Stereosignal frequenzmodulierten Trägers,
dessen Stereosignal aus einer ersten Information, z. B. Summensignal, und einom mit einer
zweiten Information, z. B. Differenzsignal, modulierten Unterträger zusammengesetzt ist, mit
einem ersten Detektor zur Ableitung des Stereosignals und einem hinter dem ersten Detektor
abzweigenden Unterträgerkanal mit einem zweiten Detektor zur Ableitung der zweiten Information,
gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung zur Steuerung der Stärke der im Unterträgerkanal übertragenen zweiten Information
proportional zur Stärke des Unterträgers, wodurch eine unerwünschte Stärkeänderung z. B.
wegen unvollständiger Amplitudenbegrenzung, gleiche Stärkeänderungen beider Informationen
herbeiführt.
2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Detektor ein
Amplitudenbegrenzer mit variablem, der Stärke des Unterträgers proportionalem Schwellenwert
vorgeschaltet ist.
3. Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Detektor vom
impulszählenden Typ ist.
4. Empfänger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Detektor ein Ratiodetektor ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
609 579/267 6.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US89895A US3163717A (en) | 1961-01-24 | 1961-01-24 | Signal-processing apparatus utilizing variable threshold limiting means for an fm/fmmultiplex signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=22220117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES77360A Pending DE1219085B (de) | 1961-01-24 | 1961-12-29 | FM-Stereo-Empfaenger |
Country Status (5)
Country | Link |
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CH (1) | CH397793A (de) |
DE (1) | DE1219085B (de) |
GB (1) | GB945267A (de) |
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- NL NL273845D patent/NL273845A/xx unknown
-
1961
- 1961-01-24 US US89895A patent/US3163717A/en not_active Expired - Lifetime
- 1961-12-12 GB GB44431/61A patent/GB945267A/en not_active Expired
- 1961-12-29 DE DES77360A patent/DE1219085B/de active Pending
-
1962
- 1962-01-05 CH CH9762A patent/CH397793A/de unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
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GB945267A (en) | 1963-12-23 |
CH397793A (de) | 1965-08-31 |
US3163717A (en) | 1964-12-29 |
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