DE2243411B2 - Schaltungsanordnung zum unterdruecken von stoerungen in einem elektrischen signal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störungen in einem elektrischen Signal mit einem die Störungen feststellenden Störungsdetektor, dessen Ausgangssignal die Störung im Signal ausbiendet.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störungen in einem Empfänger elektrischer Signale bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 20 51 891), die mit einem Signaldemodulator und einem Slörungsdetektor versehen ist, wobei das Ausgangssignal des Signaldemodulators über eine Torschaltung einem Speicherkondensator zugeführt wird und das Ausgangssignal des Störungsdetektors beim Auftreten eines Störimpulses die Torschaltung sperrt. Dabei wird, sobald ein Störimpuls im empfangenen Signal erscheint, die Torschaltung gesperrt, wodurch vermieden wird, daß der Störimpuls in das Ausgangssignal gerät. Der Speicherkondensator bewirkt, daß an der Stelle des Störimpulses das Ausgangssignal auf einem Pegel gehalten wird, der dem Signalpegei gerade vor dem Auftreten des Störimpulses entspricht.

Mit dieser Schaltungsanordnung entspricht das Signal am Ausgang der Torschaltung dem Signal an dessen Eingang, solange keine Störungen auftreten, da in diesem Fall die Torschaltung geöffnet ist. Sobald jedoch ein Stoi irrpuls auftritt und die Torschaltung somit gesperrt wird, wird das Signal an dem Ausgang der Torschaltung auf dem Wert, den es gerade vor dem Auftreten der Störung hatte, festgehalten. Dies geschieht aufgrund des mit dem Ausgang der Torschaltung verbundenen Speicherkondensators. Wird nun die Torschaltung wieder geöffnet, so tritt an ihrem Ausgang ein Spannungssprung auf, der dem Unterschied in der .Signalspannung nach und vor der Sperrzeit der Torschaltung entspricht und eine unerwünschte Verzerrung des Signals bewirkt. Bei der bekannten Schaltungsanordnung ist versucht worden, die durch diesen Spannungssprung bewirkte Verzerrung mit einem großen Aufwand an Schaltelementen wieder auszugleichen.

Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung, mit einfachen Mitteln eine spürbare Verzerrung bei der Beseitung der Störungen zu vermeiden.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ausgangssignal des Störungsdetektors einen Schalter steuert der statt des Eingangssignals den Momentanwert der tiefen Frequenzen im Eingangssignal an den Ausgang der Schaltungsanordnung legt.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dem Signalweg ein Tiefpaß eingeschaltet, und dessen Fußpunkt über den Schalter an den Ausgang eines zweiten Tiefpasses gelegt, dessen Eingang das Eingangssignal ständig zugeführt wird.

Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß die Störungen — und nur diese — über den Kondensator des Tiefpasses abfließen können.

F.in noch weniger aufwendiges Ausfühtungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter in dem Signalweg liegt und durch einen Widerstand überbrückt ist, während der Ausgang der Schalter-Widerstands-Kombination über einen Kondensator an Masse gelegt ist und Widerstand und Kondensator so bemessen sind.

daß sie einen Tiefpaß bilden. In diesem Fall folgt der Kondensator des Tiefpasses bei geschlossenem Schalter der Frequenz des Eingangssignales. Tritt nun eine Störung auf, so daß der Schalter geöffnet wird, bildet der diesen überbrückende Widerstand mit dem Kondensator einen Tiefpaß, über den die Störungen nach Masse abfließen können. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfolgt eine Austastung der Störung ohne sich durch den Austastvorgang ergebende spürbare Verzerrungen des Signals.

Da bei Musikübertragungen gewisse Instrumente — wie beispielsweise die Becken eines Schlagzeuges — Töne erzeugen, deren Frequenzen bis in den Frequenzbereich der Störungen fallen, hier jedoch eine wesentlich geringere Amplitude als auftretende Störungen besitzen, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß eine Schwelle vorgesehen ist, aufgrund derer nur bei einer Mindestamplitudenhöhe der Störung der Tiefpaß in den Weg des gestörten Eingangssignals geschaltet wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß beispielsweise bei Musiksendungen gewisse hohe Töne unterdrückt werden. Eine solche Schwelle kann dabei in bekannter Weise — beispielsweise durch Vorspannungen — erzeugt werden und /.. B. im Störungsdetektor oder im Impulsformer vorgesehen sein.

Damit der einschaltbare Tiefpaß mit Sicherheit zeitlich vor dem Durchgang des gestörten Eingangssignales eingeschaltet ist, kann in zweckmäßiger Weise vorgesehen sein, daß in den Weg des Eingangssignals vor den schaltbaren Tiefpaß ein Zeitverzögerungsglied gelegt ist.

Eine andere Weiterbildung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Störungsdetektor während des Vorliegens einer Störung im Eingangssignal von dieser gelriggert in schneller Reihenfolge kurze Impulse abgibt, die dergestalt zur Einschaltung des Tiefpasses benutzt werden, daß dieser eingeschaltet ist, solange ein Impulsformer im Störungsdetektor Impulse aussendet. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch bewirkt werden, daß die Ausgangsimpulse des Impulsformers der Basis einen den Tiefpaß einschaltenden Schalttransistors zugeführt werden, die zugleich dergestalt mit einem Speicherkondensator verbunden ist, daß die Basis-Spannung in einer längeren Zeitdauer abklingt, als der Pause zwischen den kurzen Impulsen vom Impulsformer entspricht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß der schaltbare Tiefpaß immer nur für die Dauer einer Störung eingeschaltet ist und nicht etwa schon ausgeschaltet werden kann, obgleich noch eine Störung vorliegt, oder für längere Zeit eingeschaltet bleibt, als zur Austastung einer Störung notwendig ist.

Die für den Aufbau der Schaltungsanordnung notwendigen Schaltelemente, können zweckmäßigerweise dergestalt gewählt werden, daß der Störungsde- Yi tektor ein Differenzierglied und je für positive und negative Störungsflanken einen Impulsverstärker aufweist und der Impulsformer ein von den positiven oder negativen Ausgangsimpulsen des Störungsdetektors positi" oder negativ triggerbarer Multivibrator ist. t>o Durch einen solchen Aufbau des Störungsdetektors und des Impulsformers wird erreicht, daß Störungen mit positiven oder negativen Anfangsflanken sofort bearbeitet werden. Dabei kann eine Schwelle zur Berücksichtigung nur von Mindestamplituden der Störungen n> als Ansprechschwelle in den Impulsverstärkern oder dem Multivibrator vorgesehen sein.

Einen besonderen Vorteil kann die vorliegende Erfindung noch dadurch bieten, daß der Störungsdetektor die Störung im Niederfrequenzbereich feststellt. In diesem Fall ist es nämlich möglich, die Schaltungsanordnung zum Unterdrücken der Störungen in Form eines gelrennten Zusatzgerätes herzustellen, das beispielsweise an die Tonbandbuchsen eines Autoradios angeschlossen werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Ausbildung einer Schaltungsanordnung zum Unterdrükken von Störungen in einem elektrischen Eingangssignal,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer variierten Ausführungsform einer solchen Schaltungsanordnung,

F i g. 3 ein detaillierteres Schaltbild einer Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 und

Fig.4 ein etwas detaillierter dargestelltes Schaltbild der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2.

Aus dem in Fig. 1 gezeigten Blockdiagramm ist ersichtlich, daß das im Niederfrequenzbereich liegende Eingangssignal NF über einen Verstärker 1 und ein Zeitverzögerungsglied 2 einem Tiefpaß TPi zugeführt wird, dessen Fußpunkt über einen Schalter Sund einen zweiten Tiefpaß 77*2 mit dem Eingang verbindbar ist. Vor dem Verstärker 1 liegt das Eingangssignal Λ/F an einem Störungsdetektor SD an, der bei Vorliegen einer Störung ein Signal erzeugt und an einen Impulsformer IF weiterleitet. Dieser Impulsformer /F sendet beim Vorliegen eines Ausgangssignals des Störungsdetektors SD ein Signal aus, das in der Regel eine bestimmte Impulsdauer besitzt und über einen Speicher SP dem Schalter S zugeführt wird, der daraufhin schließt und somit den Fußpunkt des einschaltbaren Tiefpasses TP 1 aufgrund des zweiten Tiefpasses TP2 auf das Potential der tiefen Frequenzen des Eingangssignales legt. Während der Zeit, in der der Schalter S geschlossen ist, können somit aufgrund des Potentialunterschiedes die Störungen über den Tiefpaß TPi abfließen. Das Zeitverzögerungsglied 2 ist dabei dafür vorgesehen, damit sichergestellt wird, daß ein durch den Störungsdetektor festgestellter Störimpuls bereits den Schalter S geschlossen hat, bevor das gestörte Eingangssignal zu dem Tiefpaß TPi gelangt.

Der Impulsformer /F kann auch so ausgebildet sein, daß er anstelle eines Ausgangsimpulses vorbestimmter Dauer während des Vorliegens einer Störung im Eingangssignal und somit während des Vorhandenseins eines Ausgangssignals des Störungsdetektors SD in schneller Reihenfolge kurze Impulse abgibt, die dem Speicher SP zugeführt werden. Der Speicher 5p speichert diese Impulse für eine Weile, so daß der Schalter S geschlossen bleibt, solange von dem Impulsformer IF kurze Impulse abgegeben werden. Hierdurch wird erreicht, daß der Tiefpaß TPi eingeschaltet ist, solange der Impulsformer Impulse aussendet, d. h. solange vom Störungsdetektor SD Störungen angezeigt werden. Es wird somit erreicht, daß die Austastzeit der Störungen deren Zeitdauer entspricht.

Die für eine Schaltungsanordnung gemäß dem Blockschaltbild nach Fig. 1 verwendeten Bauelemente kennen verschiedene Ausgestaltung besitzen. Ein Beispie! für eine mögliche Ausgestaltung ist in Fig. 3 gezeigt, bei der die einzelnen Blöcke des Blockschaltbildes durch gestrichelte, strichpunktierte oder punktierte Linien dargestellt sind.

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Der Störungsdetektor SD enthält ein aus einem Kondensator und einem Widerstand bestehendes Differenzierglied 3, das mit einem oberen Impulsverstärker 4 zur Verstärkung der positiven Störungsflanken und einem unteren Impulsverstärker 5 zur Verstärkung der negativen Störungsflanken verbunden ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß sowohl eine auftretende positive erste Störungsflanke als auch eine auftretende negative erste Störungsflanke sofort registriert wird und ein entsprechendes Ausgangssignal dem Impulsformer IF zugeleitet wird. Dieser besteht aus einem herkömmlichen monostabilen Multivibrator, der sowohl positiv als auch negativ triggerbar ist. Dabei kann eine Ansprechschwelle, damit nur Frequenzen einer genügend hohen Amplitude als Störungen angezeigt werden, in bekannter Weise sowohl in den Inipulsverstärkern 4 und 5 als auch in dem monostabilen Multivibrator6 vorgesehen sein.

Um die Austastbreite in Abhängigkeit von der Siörimpulsbreite zu steuern, wird der monostabüe Multivibrator 6 so ausgelegt, daß er mil einer sehr kurzen Schaltzeit von etwa 400 Mikrosekunden schaltet und während einer Störung mehrmals ausgelöst wird. Die sich als Ausgang so ergebenden schmalen Rechteckimpulse werden über eine Diode 7 der Basis eines Schalttransistors 9 zugeführt, der den Schalter S bildet, wobei gleichzeitig ein Speicherkondensator 8, der zusammen mit der Diode 7 den Speicher SP bildet.

aufgeladen wird, so daß die Spannung an der Basis des Schalttransistors 9 langsamer abklingt als die Rückflanke des Multivibrators. Ist der Störinipuls somit langer, so kippt der Multivibrator 6 erneut, bevor der Schalttransistör 9 wieder geöffnet hat. Auf diese Weise bleibt der schaltbare Tiefpaß TP \ also eingeschaltet, solange Störimpulse vorhanden sind.

Der Emitter des Schalttransistors 9 ist mit dem Emitter eines Emitterfolgers !0 verbunden, dessen Basis

ίο über den aus Kondensator und Widerstand bestehenden Tiefpaß TP2 das Eingangssignal zugeführt wird. Der Emitterfolger 10, der einen nicderohmigen Generator darstellt, dient dabei zur Entkopplung der beiden Netzwerke.

r> Der Schaltungsaufbau der F i g. 2 ähnelt dem der F i g. 1 und 3, bei ihm ist jedoch in den Weg des Eingangssignals NF ein normalerweise geschlossener Schalter 11 gelegt, der beim Vorliegen von Störungsimpulsen geöffnet wird. Dieser Schalter 11 ist durch einen Widerstand 12 überbrückt, der zusammen mit einem Kondensator J3 einen Tiefpaß bildet, wenn der Schaltet 11 geöffnet wird.

Der Störungsdetektor SD, der Impulsformer /Fund der Speicher SP können dabei von gleicher Bauart wie in Fig. 3 sein. In Fig.4 ist dabei dargestellt, daß der Schalter 11 aus einem Flächentransistor bestehen kann Im übrigen entspricht dieses Schaltbild dem in Fig. 1 gezeigten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Unterdrücken von Störungen in einem elektrischen Signal mit einem die Störungen feststellenden Störungsdetektor, dessen Ausgangssignal die Störung aus dem Signal ausblendet, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Störungsdetektors einen Schalter steuert, der statt des Signals den Momentanwert der tiefen Frequenzen im Signal an den tu Ausgang der Schaltungsanordnung legt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalweg ein Tiefpaß (TPi) eingeschaltet ist und der Schalter den Fußpunkt des Tiefpasses an den Ausgang eines zweiten Tiefpasses (TP2) legt, dessen Eingang das Signal ständig zugeführt wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalweg ein durch das Ausgangssignal des Störungsdetektors zu öffnender Schalter (11) liegt, der durch den Widerstand (12) überbrückt ist, während der Ausgang der Schalter-Widerstands-Kombination (11, 12) über einen Kondensator (83) an Masse gelegt ist und Widerstand (12) und Kondensator (13) so bemessen sind, daß sie einen Tiefpaß bilden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter aus einem Flächentransistor besteht, der durch das Ausgangssignal des Störungsdetektors geöffnet wird. jo

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 —3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwelle vorgesehen ist, aufgrund derer nur bei einer Mindestamplitudenhöhe der Störung der Tiefpaß (TPi) in den Weg des gestörten Signals (NF) J5 geschaltet wird.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Signalweg vor den schaltbaren Tiefpaß (TPi) ein Zci[verzögerungsglied (2) gelegt ist.

7. Schallungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungsdetektor während des Vorliegens einer Störung im Signal (NF) in schneller Reihenfolge kurze Impulse abgibt, die dergestalt zur Einschaltung des Tiefpasses (7Pl) bzw. (12, 13) benutzt werden, daß dieser eingeschaltet ist, solange der Impulsformer (IF)\m Störungsdetektor Impulse aussendet.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsimpulse des Impulsformers (IF) der Basis eines den Tiefpaß (TPi) einschaltenden Schalttransisiors (9) zugeführt werden, die zugleich dergestalt mit einem Speicherkondensator (8) verbunden ist, daß die Basisspannung in einer längeren Zeitdauer abklingt, als der v> Pause zwischen den kurzen Impulsen vom Impulsformer (/^entspricht.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1—7, dadurch gekennzeichnet, daß der Störungsdetektor (SD) ein Differenzierglied (3) und je wi für positive und negative Störungsflanken einen Impulsverstärker (4, 5) aufweist und der Impulsformer (IF) ein von den positiven oder negativen Ausgangsimpulsen des Störungsdetektors (5DJ positiv oder negativ iriggerbarcr monostabiler Multivi- «ί brator ist.

10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Slörungsdetektor (SD) die Störung im Niederfrequenzbereich feststellt.