DE2749990A1 - Stoersignalnachweisschaltung - Google Patents
StoersignalnachweisschaltungInfo
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Description
I MÖNCHEN 86, DEN
POSTFACH 160120
MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 9« 3921/22
CLARION CO., LTD.
TOKYO, JAPAN
5-35-2, Hakusan, Bunkyo-ku
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,
mm/1001 ,
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. 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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e rs e 11e
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEAudio-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 dasAnlegen der StorSignalkomponente an die Audio-Wiedergabeeinrichtung verhindert ist, umfaßt. 2. Audio-Wiedergabeanordnung nach Anspruch 1, d adurch 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.tosm/10013. 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.809819/1001
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