DE2749990A1

DE2749990A1 - Stoersignalnachweisschaltung

Info

Publication number: DE2749990A1
Application number: DE19772749990
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Amazawa; Masaharu Mori
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 1976-11-08
Filing date: 1977-11-08
Publication date: 1978-05-11
Also published as: NL7712236A; SE424126B; US4189679A; GB1578374A; SE7712534L; DE2749990C2; FR2370391B1; FR2370391A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.WEICKMANN, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing.H.Liska

I MÖNCHEN 86, DEN

POSTFACH 160120

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9« 3921/22

CLARION CO., LTD.

TOKYO, JAPAN
5-35-2, Hakusan, Bunkyo-ku

Störsignalnachweisschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Störsignalnachweisschaltung für einen Rundfunkempfänger oder dergleichen. Sie richtet sich insbesondere auf eine Störsignalnachweisschaltung, die ankommende amplitudenmodulierte Wellen, die impulsförmige Störsignale enthalten, nachweist und Schaltsignale erzeugt, die eine Torschaltung so

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steuern, daß sie beispielsweise den Hauptsignalweg zwischen Zwischenfrequenz-Ubertragern unterbricht und so die Störsignale eliminiert.

Es gilt ganz allgemein, daß beim Empfang von amplitudenmodulierten Wellen eine Änderung des Pegels der elektrischen Eingangsfeldstärke eine weitaus größere Änderung im Pegel des Tonausgangssignals verursacht als beim Empfang von frequenzmodulierten Wellen. Deshalb führen, abhängig von der elektrischen Feldstärke, selbst vergleichweise geringfügige impulsförmige Störsignale zu einem niedrigen Geräuschabstand (S/N).

Basierend auf der Tatsache, daß impulsförmige Störsignale, wie sie beispielsweise von einem Fahrzeug bzw. einem Auto erzeugt werden, eine Hochfrequenzkomponente enthalten, die über eine beträchtliche Zeit andauert, und daß ihr Pegel im Detektionsausgangssignal höher als der mittlere Pegel naher Signale ist, entnimmt die herkömmliche Störsignalnachweisschaltung nach der Detektion amplitudenmodulierter Wellen nur eine Hochfrequenzkomponente dem Detektionsausgangsignal, und wenn der so erhaltene Pegel einen bestimmten Wert erreicht, erzeugt die Störsignalnachweisschaltung ein Steuerimpulssignal, das den Nachweis des Störsighals anzeigt. Dementsprechend kann die herkömmliche Störsignalnachweisschaltung nur einen vergleichsweise hohen Pegel impulsförmiger Störsignale nachweisen und ist nicht in der Lage, einen vergleichsweise niedrigen Pegel impulsförmiger Störsignale nachzuweisen, deren negativer Einfluß auf S/N aber, wie oben erwähnt, nicht gering ist.

Was die Störsignaleliminationsschaltung eines FM-Stereoempfängers anbelangt, so wird üblicherweise, da die Störsignale eine Hochfrequenzkomponente enthalten,

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ORIGINAL

ein Hochpaßfilter zum Nachweis einer Komponente verwendet, die eine höhere Frequenz hat als ein Modulationssignal-Frequenzband, nämlich höher als 75 kHz, eine Maximal-Modulationsfrequenz eines FM-Stereosignals. Der Effekt der Störsignaleliminierung läßt sich nur dadurch verbessern, daß sichergestellt wird, daß nicht nur eine Hochfrequenzkomponente der Störsignale, sondern auch eine Niederfrequenzkomponente nachgewiesen wird. Wie jedoch oben erwähnt, war das übliche Störsignalnachweissystem nicht in der Lage, eine Niederfrequenzkomponente der Störsignale nachzuweisen, obwohl der Nachweis einer solchen Niederfrequenzkomponente zur Vermeidung eines irrtümlichen Nachweises einer Modulationssignalfrequenzkomponente absolut erforderlich ist.

-" Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine hochempfindliche Störsignalnachweisschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, nicht nur inpulsföxmige Störsignale vergleichsweise hohen Pegels, sondern auch solche niedrigen Pegels nachzuweisen.

Bei der erfindungsgemäßen Störsignalnachweisschaltung soll ferner sichergestellt sein, daß Störsignale unabhängig vom Pegel des ankommenden frequenmodulierten Signals nachgewiesen werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Störsignal-Nachweisschaltung gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der

erfindungsgemäßen Störsignal-Nachweisschaltung, Fig. 2 eine Darstellung von Wellenformen zur Veranschaulichung der Wirkungsweise dieser Schaltung,

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Fig. 3 eine Anordnung des in Fig. 1 verwendeten

Verstärkers 3,
Fig. 4 eine Darstellung von Wellenformen, die die Wirkungsweise des Verstärkers veranschaulichen,

Fig. 5 eine Abwandlung der Schaltung der Fig. 3 und Fig. 6 ein Blockschaltbild, welches eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung darstellt. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches die erfindungsgemäße Schaltung als Teil eines AM-Empfängers zeigt. In dieser Figur umrandet die gestrichelte Linie eine Störsignal-Nachweisschaltung 1. Da der bei dieser Schaltung verwendete AM-Empfänger herkömmlichen Typs ist, sind nur diejenigen Blöcke dargestellt, die zur Erläuterung der Erfindung notwendig sind.

Ein von einem Mischer (MIX) 2 herkommendes Signal wird durch einen ersten Verstärker 3, der als Breitbandverstärker dient, verstärkt und durch einen Detektor 4 nachgewiesen. Falls das ankommende Signal zu stark ist, wird das Eingangssignal zum Detektor 4 durch eine automatische Verstärkungsregelschaltung (AGC) 5 für den ersten Verstärker 3 auf einen nahezu konstanten Pegel unterdrückt. Da der Ausgang des Detektors 4 über ein Hochpaßfilter (H.P.F.) 6 und ein Dämpfungs-· glied (ATT) 7 mit. einem zweiten Verstärker 8 verbunden ist, wird dem nachgewiesenen ankommenden Signal eine Hochfrequenzkomponente entnommen und diese verstärkt. Falls im ankommenden Signal ein impulsförmiges Störsignal als Hochfrequenzkomponente enthalten ist, erscheint am Ausgang des zweiten Verstärkers 8 eine Störsignalkomponente, welche eine Amplitude hat, die anomal höher ist als diejenige eines periphären Signalpegels. Falls der Arbeitspegel einer Impulsgenerator-

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schaltung, beispielsweise einer Schmitt-Trigger-Schaltung 9, auf einen Wert eingestellt ist, der den Nachweis dieser Störsignalkomponente ermöglicht, erzeugt die Schmitt-Trigger-Schaltung 9 auf das Ankommen einer Störsignalkomponente an ihr hin einen Schaltimpuls. Der durch die Schmitt-Trigger-Schaltung 9 erzeugte Schaltimpuls betätigt eine erste Torschaltung 12, die zwischen Zwischenfreguenzübertragern 10 und 11 (IFT-j und IFT₂) im Hauptsignalweg liegt, so daß das ankommen de Signal, welches die Störung enthält, nicht von IFT-j nach IFT₂ gelangen kann. Damit der Pegel eines kontinuierlichen Ausgangswerts der Störsignalkomponente am zweiten Verstärker den Arbeitspegel der Schmitt-Trigger-Schaltung 9 überschreiten kann, unterbricht der Schaltimpuls,'solange die Störung vorhanden ist, eine zweite Torschaltung 13 und verhindert, daß die durch den zweiten Verstärker 8 verstärkte Störsignalkomponente einer AGC-Schaltung 14 eingegeben wird. Falls andererseits ein vergleichsweise starkes Signal am Ausgang des zweiten Verstärkers 8 erscheint, wenn kein anomales Signal oder eine Störkomponente hervorgebracht ist, wird dieses durch die AGC-Schaltung unterdrückt. Neben der Verstärkungsregelung für den zweiten Verstärker 8 leistet die AGC-Schaltung 14 auch eine Verstärkungsregelung für den ersten Verstärker 3, da bzw. wenn ein Teil ihres Ausgangs mit dem Eingang der AGC-Schaltung 5 verbunden ist. Daher kann ein zu verstimmter Zeit erzeugtes Hochfrequenzsignal, beispielsweise eine Wellenverzerrung, mit Hilfe einer Detektordiode unterdrückt werden.

Fig. 2 zeigt die Wellenformen, die sich auf die Wirkungsweise der in Fig. 1 gezeigten Störsignal-Nachweisschaltung beziehen; (a) ist die Wellenform des ankommenden Signals, das eine Störung enthält; (b) ist

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eine Wellenform, welche die Ausgangsspannung der AGC-Schaltung 14 darstellt,velcher das Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 8 zur Zeit des Störsignalnachweises nicht eingegeben wird, weil die zweite Torschaltung 13 unterbrochen ist; (c) ist die Wellenform eines durch die Schmitt-Trigger-Schaltung 9 zur Zeit des Störsignalnachweises erzeugten Schaltimpulses. Alle diese Wellenformen zeigen die Möglichkeit des Nachweises eines kontinuierlichen Störsignals mit verschiedenen Amplitudenpegeln. Die mit (a¹), (b¹) und (c¹) bezeichneten Wellenformen beziehen sich auf den Fall, wo die zweite Torschaltung 13 aus Fig. 1 weggelassen ist: (a¹) zeigt eine Wellenform, die der bei (a) beschriebenen entspricht; (b¹) ist eine Wellenform, welche die Ausgangsspannung der AGC-Schaltung darstellt, die auch in der Zeit eines Störsignalnachweises arbeitet; und (c¹) ist die Wellenform eines durch die Schmitt-Trigger-Schaltung 9 erzeugten Schaltimpulses. Wie die Wellenform (c¹) klar zeigt, kann ein niedriger Pegel eines Störsignals nicht nachgewiesen werden, wenn ein kontinuierliches Störsignal mit verschiedenen Amplitudenpegeln vorliegt.

Unter Bezugnahme auf die Fign. 3, 4 und 5 wird nun eine Abwandlung der in Fig. 1 gezeigten Schaltung im einzelnen beschrieben. Fig. 3 zeigt den Aufbau des Verstärkers 3 der Fig. 1, der einer Verwendung in einem FM-Stereoempfänger angepaßt und in der Lage ist, von den im ankommenden Stereosignal enthaltenen Störkomponenten eine Frequenzkomponente in der Umgebung des 19 kHz Pilottons wirkungsvoll nachzuweisen. Der Ausgang einer 19 kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 wird in einen ersten Signalweg und einen zweiten Signalweg verzweigt. Der erste Signalweg ist mit dem ersten

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Eingang einer Addierschaltung 16 verbunden. Der zweite Signalweg ist mit dem Eingang einer Phaseninverterschaltung 19 über Widerstände 17 und 18 verbunden, die zur Festsetzung einer Zeitkonstanten verwendet werden. Der Ausgang der Phaseninverterschaltung 19 ist mit dem zweiten Eingang der Addierschaltung 16 verbunden. Im zweiten Signalweg ist ein 19 kHz Parallel-Resonanzkreis 20 zwischen den Widerständen 17, 18 gegen Masse angeschlossen.

Fig. 4 zeigt Signalwellenformen, die an verschiedenen Stellen der Schaltung der Fig. 3 erhalten werden. Wenn ein Pilotton, welcher eine impulsförmige Störkomponente, wie in Fig. 4 (a) gezeigt, enthält, vom Ausgang eines Diskriminators her (nicht gezeigt) der

19. kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 eingegeben wird, weist diese Verstärkerschaltung 15 nur die 19 kHz Frequenzkomponente und eine benachbarte Komponente nach, so daß er den 19 kHz Pilotton und eine 19 kHz Komponente im Störsignal, wie in Fig. 4 (b) gezeigt, ausgibt. Wie bereits erwähnt, wird das Ausgangssignal der 19 kHz Resonanz verstärker schaltung 15 über den ersten Signalweg direkt dem ersten Eingang der Addierschaltung 16 eingegeben. Die 19 kHz Komponente des impulsförmigen Störsignals erscheint als momentane Änderung der Amplitude im ersten Signalweg. Das Ausgangssignal der 19 kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 durchläuft auch eine Resonanzschaltung mit einer Verzögerungscharakteristik, die durch die Widerstände 17 und 18 und den 19 kHz Parallel-Resonanzkreis 20 gebildet ist, und auf diese Weise wird ein Pilotton in Phase mit dem Signal, das im ersten Signalweg erscheint, am Eingang der Phaseninverterschaltung 19 erzeugt. Wegen der Existenz einer durch die Widerstände 17 und 18 bestimmten Zeitkonstanten

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folgt der Pilotton nicht einer plötzlichen Änderung der Störamplitude, und seine Wellenform, wie in Fig. 4 (c) wiedergegeben, ist derart, daß die Einhüllende integriert ist. Das Signal der in Fig. 4 (c) gezeigten Form wird dann durch die Phaseninverterschaltung 19 um 180° außer Phase gebracht und dem zweiten Eingang der Addierschaltung 16 zugeführt, wo es zum auf dem ersten Signalweg befindlichen Signal, das in Fig. 4 (b) dargestellt ist, addiert wird. Als Folge davon wird der Pilotton weggehoben, und eine Amplitudenänderung der 19 kHz Komponente der impulsform igen Störung mit der in Fig. 4 (d) gezeigten Form wird am Ausgang der Addierschaltung 16 erzeugt. Daher kann der Anstieg eines am Ausgang der Addierschaltung 16 erscheinenden Signals zum Nachweis der Störung benutzt werden.

Fig. 5 ist eine Abwandlung der in Fig. 3 gezeigten Schaltung. Ihr Störsignal-Nachweissystem folgt der gleichen Wirkungstheorie wie in Fig. 3, nur daß die 19 kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 in den ersten Signalweg eingefügt ist.

Die vorstehende Erläuterung bezieht sich auf den Fall des Nachweises einer Störkomponente in der Nachbarschaft des 19 kHz Pilottons, der in einem FM-Stereoempfanger erzeugt wird. Es kann jedoch ebenso eine Störkomponente in der Nachbarschaft eines Stereo-Subsignals nachgewiesen werden, indem die 19 kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 und der 19 kHz Parallel-Resonanzkreis 20 durch eine 38 kHz Resonanzverstärkerschaltung bzw. einen 38 kHz Parallel-Resonanzkreis ersetzt werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Störsignal-Nachweisschaltung auf einen AM-Empfanger anwendbar; d.h. eine Störkomponente in der Umgebung einer Zwischenfrequenzkomponente kann nachgewiesen werden, indem die erfindungsgemäße Stör-

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signal-Nachweisschaltung in der dem Mischer unmittelbar benachbarten Stufe eingesetzt wird und die 19 kHz Resonanzverstärkerschaltung 15 und der 19 kHz Parallel-Resonanzkreis 20 durch eine 455 kHz Resonanzverstärkerschaltung bzw. einen 455 kHz Parallel-Resonanzkreis ersetzt werden.

Fig. 6 zeigt eine Störsignal-Nachweisschaltung 1·, die eine Abwandlung der Schaltung der Fig. 1 ist. Die Komponenten, die in Fig. 6 gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 tragen, sind die entsprechenden Gegenstücke zu den Komponenten aus Fig. 1, und die Komponenten die zusätzlich zu denen der Fig. 1 vorhanden sind, sind ein Zwischenfrequenzübertrager 20', eine Nachweisschaltung 21, ein Dämpfungsglied 22, ein Zwischenfrequenzverstärker und ein Bandpaßfilter 24.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform weist folgende Verbesserungen gegenüber der Schaltung der Fig. 1 auf. Erstens leistet die AGC-Schaltung 5 die Verstärkungsregelung für den Zwischenfrequenzverstärker 23. Dies geschieht, um zu verhindern, daß die Schmitt-Trigger-Schaltung 9 infolge eines Hochfrequenzsignals, das erzeugt wird, wenn das Eingangssignal mit Sättigung des Verstärkers 23 manchmal beschnitten wird, in Tätigkeit tritt.

Zweitens enthält diese Abwandlung eine Audio-AGC-Schleife, welche 8, 13, 14 umfaßt, und eine Störsignal-AGC-Schleife (welche 24, 14 umfaßt). Wenn ein Audio-Signal nicht vorhanden ist, ist der niedrigste Störsignalpegel störend, mit Anlegen eines Audio-Signals aber (Ausgang der Detektorschaltung 4) wird ein niedriger Störsignalpegel weniger störend. Daher wirkt die Audio-AGC-Schleife derart, daß bei NichtVorhandensein eines Audio-Signals in der Schleife die AGC-Schaltung 14 nicht

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arbeitet und daß beim Eintreten eines Audio-Signals die Schaltung 14 arbeitet, wenn der Pegel eines Störsignals niedrig ist. Dementsprechend ist eine fehlerhafte Wirkungsweise infolge einer Hochfrequenzkomponente des Audio-Signals verhindert. Die Funktion der Störsignal-AGC-Schleife besteht darin, eine Unterbrechung von Audio-Signalen infolge eines kontinuierlichen Arbeitens der Schmitt-Trigger-Schaltung 9, verursacht durch ein kontinuierliches Anlegen einer Störung auf hohem Pegel, zu verhindern.

Wie oben beschrieben, ist erfindungsgemäß der Verstärker zum Nachweis von Störsignalen mit einer AGC-Schleife versehen,welche so aufgebaut ist, daß sie die während der Störsignal-Nachweisperiode nicht arbeitet.

Deshalb stellt die Störsignal-Nachweisschaltung der Erfindung den Nachweis jedes Pegels einer impulsförmigen Störung sicher, unabhängig davon, wie hoch die Wiederholfrequenz der Störung ist, nämlich wie kurz das Intervall zwischen Störungen ist. Dementsprechend schafft die Erfindung eine extrem empfindliche Störsignal-Nachweisschaltung. Darüber hinaus entspricht die Dauer eines durch die erfindungsgemäße Störsignal-Nachweisschaltung erzeugten Schaltimpulses genau der Zeit, die eine im ankommenden Signal enthaltene Störung andauert, weshalb sich eine genaue zeitliche Abstimmung für die Störsignalbeseitigung erzielen läßt.

Darüber hinaus kann, wenn der Verstärker der Fig. 1 in der in Fig. 3 oder Fig. 5 beschriebenen Weise angeordnet ist, eine Störsignalkomponente, die sehr nahe an der Modulationssignalfrequenzkomponente liegt, fehlerfrei nachgewiesen werden, wodurch sich mit der Erfindung eine bemerkenswerte Verbesserung in der Störsignalbeseitigung verwirklichen läßt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Audio-Wiedergabeanordnung mit einem Mischer, einer Zwischenfrequenzübertragerschaltung, einer ersten Torschaltung, einer der ersten Torschaltung nachgeschalteten Audio-Wiedergabeeinrichtung und einer Störsignalnachweisschaltung, dadurch gekennzeichnet , daß die Störsignalnachweisschaltung (1; 1') eine Nachweiseinrichtung für den Nachweis einer Hochfrequenzkomponente im Ausgangssignal des Mischers (2), eine erste Verstärkerschaltung (8) zur Verstärkung eines von der Nachweiseinrichtung kommenden,die Hochfrequenzkom-. ponente enthaltenden Signals, einen Impulsgenerator (9) zur Erzeugung eines Impulses auf eine Störkomponente im Ausgangssignal der ersten Verstärkerschaltung hin, eine erste automatische Verstärkungsregelschaltung (14) zur Regelung der Verstärkung der ersten Verstärkerschaltung, eine zweite Torschaltung (13) zwischen der ersten automatischen Verstärkungsregelschaltung, und eine Einrichtung zum Anlegen des Impulses an die erste Torschaltung (12) und die zweite Torschaltung (13), um sie so zu schalten, daß das

Anlegen der StorSignalkomponente an die Audio-Wie

dergabeeinrichtung verhindert ist, umfaßt. 2. Audio-Wiedergabeanordnung nach Anspruch 1, d a

durch gekennzeichnet, daß die Nachweiseinrichtung eine zweite Verstärkerschaltung (3) und eine zweite automatische Verstärkungsregelschaltung

(5) zur Regelung der Verstärkung der zweiten Verstärkerschaltung, deren Eingang mit dem Ausgang der ersten automatischen Verstärkungsregel schaltung (14) verbunden ist, umfaßt.

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3. Audio-Wiedergabeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verstärkerschaltung (3) eine Resonanzverstärkerschaltung (15), einen mit der Resonanzver-Stärkerschaltung verbundenen Parallel-Resonanzkreis (20), eine mit dem Parallel-Resonanzkreis verbundene Phaseninverterschaltung (19) und eine mit der Resonanzverstärkerscahltung und der Phaseninverterschaltung verbundene Addierschaltung (16) zur Addition des Ausgangssignals der Resonanzverstärkerschaltung zu demjenigen der Phaseninverterschaltung umfaßt.

4. Audio-Wiedergabenordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zwischen die zweite Verstärkerschaltung und die Verstärkungsregelschaltung geschaltetes Bandpaßfilter umfaßt.

5. Audio-Wiedergabeanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zwischen die erste Verstärkerschaltung (8) und die erste Verstärkungsregelschaltung (14) geschaltetes Bandpaßfilter (24)umfaßt.

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