DE3500217A1

DE3500217A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zum unterdruecken von zwischenstationsgeraeuschen

Info

Publication number: DE3500217A1
Application number: DE19853500217
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. 3201 Diekholzen Seibold; Reinhard Dipl.-Ing. 3200 Hildesheim Wieschhoff
Original assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Current assignee: Blaupunkt Werke GmbH
Priority date: 1985-01-05
Filing date: 1985-01-05
Publication date: 1986-07-10
Anticipated expiration: 2005-01-06
Also published as: DE3500217C2; US4829592A

Description

R.Nr. ι oho -«j·

BLAUPUNKT-WERKE GMBH, 3200 Hi ldesheim

Verfahren und Schaltungsanordnung zum Unterdrücken

von Zwischenstationsgeräuschen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Zwischenstationsgeräuschen gemäß der Gattung des Hauptanspruchs.

Bei Abstimmvorgängen in Empfängern, insbesondere in FM-Empfängern, entsteht bedingt durch die hohe Gesamtverstärkurg sogenanntes Zwischenstationsrauschen. Außerdem tritt während des Abstimmens auf einen zu empfangenen Sender, bedingt durch die S-förmige Wand lerkenn I inie der FM-Demodulatoren ein niederfrequenter Ausgleichsvorgang auf, dessen Grundfrequenz abhängig ist von der Geschwindigkeit des Abstimmvorgangs.

Weitere niederfrequente Ausgleichsvorgänge sind on durch das Einschwingen von PLL-MischosziIlator-

systemen bedingt, wobei die Abstimmspannung, die an den frequenzbestimmenden Abstimmdioden des Oszillators liegt, mit der Spannung dieses Ausgleichsvorgangs moduliert wird und sich dem FM-Demodulator Q5 des Empfängers als Frequenzmodulation zur Demodulation darbietet.

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Sowohl das Zwischenstationsrauschen als auch die Ausgleichsvorgänge sind störende Signale. Zur Unterc drückung des Zwischenstationsrauschens sind Schaltungsanordnungen bekannt, welche "Stummtastung" oder auch "Muting" genannt werden. Bei diesen bekannten SchaLtungsanordnungen ist im NF-Signalweg eine Torschaltung angeordnet, welche den Signalweg während ,₀ des Abstimmvorgangs für eine bestimmte Zeit sperrt. Es ist ferner bekannt, unterschiedlich große Zeitkonstanten für das Schließen und das öffnen der Torschaltung zu verwenden, wobei die Zeitkonstante beim öffnen wesentlich größer als diejenige beim

. _c Schließen ist, um auch tiefstfrequente Ausgleichs-

vorgänge unhörbar zu machen.

Insbesondere beim sehr schnellen Abstimmen, d. h. bei einem sehr schnellen übergang von einem Sender

auf einen anderen, werden die geforderten Austast-2U

zeiten jedoch so kurz, daß die tiefstfrequenten Ausgleichsvorgänge Länger dauern als die Austastzeiten. Die bekannten Stummtastscha Itungen können daher die Stummtastung nicht mehr in der geforderten

Weise durchführen.
Zo

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Unterdrückung von Zwischenstationsgeräuschen anzugeben, bei welchen trotz

kürzester Austastreiten AusgLeichsvorgänge unhörbar 30

gemacht werden, die länger als die Austastzeiten dauern.

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j -s-

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß auch bei sehr schnellen übergängen von einem Sender zum anderen nicht nur das Rauschen sondern auch die tiefstfrequenten Ausgleichsvorgänge unterdrückt werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiter- ^q biIdungen und Verbesserungen der Erfindung und Schaltungsanordnungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand jr der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen

Schaltungsanordnung,
2Q Fig. 2 Spannungs-Zeit-Diagramme von Signalen,

welche in der Schaltungsanordnung nach

Fig. 1 auftreten und
Fig. 3 eine erfindungsgemäße SchaLtungsanordnung

in detaillierterer Darstellung.

In Fig. 1 ist schematisch als Ersatzbild die stummzutastende NF-Quelle 1 mit der S i gna I spannung IL·,. dargestellt. Das Signal IL·- am Ausgang 5 der NF-Quelle 1 wird über einen umschaltbaren Hochpaß 2

₃Q und eine Torschaltung 3 dem Ausgang 6 der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zugeführt. Die am Ausgang 6 anstehende Signalspannung U _s ρ wird wie üblich nach entsprechender Verstärkung einem nicht dargestellten Lautsprecher zugeführt. Den Steuer-

„p. eingängen 8, 9 des Hochpasses 2 und der Torschaltung 3 werden von einer Ablaufsteuerschaltung 4

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Steuersignale U₁ und u-, zugeführt. Diese Steuersignale werden in der Ablaufsteuerschaltung 4 aus dem den Stummtast-Vorgang einleitenden und kontrolj- lierenden Steuersignal u - abgeleitet. Hierzu enthält die Ablaufsteuerschaltung 4 im wesentlichen Rechteckimpulsformer.

Die Funktion der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 _in wird nun mit Hilfe der in Fig. 2 gezeigten Spannungs-Zeit-Diagramme erläutert. Das in Zeile a) der Fig. 2 gezeigte Signal u_ nimmt während derjenigen Zeit, während der der Empfänger auf einen Sender abgestimmt ist den Wert 1 und während der Dauer des Abstimmvorgangs den Wert 0 an. Der Beginn des Abstimm-' ο

Vorgangs ist mit t,., das Ende mit t-, bezeichnet.

Das in Zeile b) der Fig. 2 dargestellte Steuersignal U₁ hat bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung die gleiche Form wie das der Ab laufsteuer-

schaltung 4 zugeführte Steuersignal u«. Es wird der Austastschaltung 3 zugeführt, welche demgemäß zwischen t,. ui schaltet wird,

zwischen t,. und t-, in den nichtleitenden Zustand g e -

Dem Hochpaß 2 wird das in Zeile c) der Fig. 2 dargestellte Steuersignal u_? zugeführt. Es beginnt gleichzeitig mit den anderen Steuersignalen, überdauert diese jedoch bis zum Zeitpunkt t,.

Bevor jedoch die in den Zeilen b) und c) dargestellten Signale zur Umschaltung des Hochpasses 2 bzw. der Torschaltung 3 verwendet werden, durchlaufen sie noch ein Tiefpaßg I ied, welches in Fig. 1 nicht dargestellt ist. Der Grund dafür liegt darin, daß beim

Schalten der NF-Signale abrupte Schaltvorgänge zu

unerwünschten Knackgeräuschen führen.

Die Auswirkung der Scha It vorgänge auf das NF-Signal sind in Zeile d) der Fig. 2 dargestellt. Das NF-Signal U__? am Ausgang 6 wird beginnend zum Zeitpunkt t* unterdrückt. Dieses geschieht mit einer Zeitkonstante T₁, welche deutlich kleiner ist als die gesamte Dauer der Stummtastung (t-, - t.). Gleich-

IQ zeitig wird der Hochpaß 2 auf die höhere untere Grenzfrequenz geschaltet, welche oberhalb der Frequenz der tiefstfrequenten Ausgleichsvorgänge liegt. Nach Ablauf der Stummtastung wird zum Zeitpunkt ein t_? die Torschaltung 3 in den leitenden Zustand geschaltet, was wiederum nicht abrupt, sondern mit einer Zeitkonstante T-, erfolgt.

Bis zum Zeitpunkt t, ist jedoch die Grenzfrequenz des Hochpasses 2 noch auf den höheren Wert geschaltet. Während dieser Zeit (t, - t-,) ist also die eigentliche Stummtastung bereits abgeschaltet, das gewünschte Programm bereits hörbar, es fehlen jedoch noch die tiefsten Frequenzen, welche erst wieder zum Zeitpunkt t, durch die Umschaltung des Hochpasses eingeschaltet werden.

Der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 werden bei 12 die stummzuschaltenden Signale zugeführt. Der Transistor 11 dient der nachfolgenden Schaltung als niegn derohmige Signalquelle und ist mit seinem Kollektor über den Punkt 13 an eine nicht dargestellte Spannungsquelle angeschlossen. Zusammen mit dem Widerstand 14 arbeitet der Transistor 11 als Kollektor-Grundscha Itung.

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Der Kondensator 15 bildet zusammen mit dem nachfolgenden Netzwerk einen Hochpaß. Dabei kann der Widerstand 16 über einen Transistor 17 mit konstantem Potential (Spannungsquelle 18) verbunden werden. Ist dies der Fall, also im leitenden Zustand des Transistors 17, ist die Grenzfrequenz f _? höher als die Grenzfrequenz f *, wenn nämlich der Widerstand 16 nicht wirksam ist.

Der Wert der weiteren Widerstände wird nun derart

gewählt, daß f ₁ unterhalb des zu übertragenden Audio-Frequenzbandes liegt. Der Widerstand 16 ist klein gegenüber dem wirksamen Widerstand der weiteren Widerstände, so daß f ., deutlich oberhalb f ₁ liegt und somit den unteren Teil des Audio-Frequenzbandes abschneidet.

Während der Kondensator 15, der Widerstand 16 und der Transistor 17 im wesentlichen das schaltbare Filter 2 (Fig. 1) bilden, besteht die Torschaltung aus dem Widerstand 19 und dem Transistor 20. Ist der Transistor im leitenden Zustand, so wird das ausgangsseitige Ende des Widerstands 19 mit konstantem Potential (Spannungsquelle 18) verbunden, womit das Signal praktisch kurzgeschlossen wird. Der Widerstand 21 teilt zusammen mit dem Widerstand 19 das NF-Signal auf einen Wert, der im aufgetasteten Zustand der Schaltung (also bei nichtleitendem Tran- si stör 20) noch keine Verzerrung durch die Kollektor-Emitter-Diode des Transistors 20 erzeugt, und dient gleichzeitig als Spannungsreferenz für die Kollektoren der Transistoren 17 und 20. über einen Koppe I kondensator 22 kann das Signal vom Schaltungs punkt 23 zur weiteren Verwendung entnommen werden, wobei der Eingangswiderstand einer weiteren Schal-

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Λ.

tung als Widerstand 24 dargestellt ist.

Die Transistoren 17 und 20 werden von der Ablaufc steuerschaltung 4 wie in Zusammenhang mit Fig. 1

beschrieben angesteuert. Durch die bei 7 zugeführte Steuerspannung u_Q werden zwar mit Hilfe der Schalter 25 und 26 rechteckförmige Steuerspannungen U₁ und u-, erzeugt/ diese werden jedoch über Tiefpaß-.Q glieder den Transistoren 17 und 20 zugeführt, so daß die Transistoren nicht abrupt, sondern mit einem allmählichen Übergang geschaltet werden. Im Falle des Transistors 17 besteht das Tiefpaßglied aus den Widerständen 27, 28 und 29. Für den Transistor 20

.,_ dienen als Tiefpaßglied die Widerstände 30, 31 und

der Kondensator 32.

Wie in Fig. 2 (d durch die gestrichelt gezeichneten Umhüllenden angedeutet ist, ist die Zeit konstante T₁, mit welcher die Torschaltung 3 in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird, klein gegenüber der Zeitspanne zwischen t.. und t-,· Der Grund dafür liegt darin, daß die Stummschaltung möglichst unmittelbar nach dem Beginn des Abstimmvorgangs erfolgen soll.

Die Zeitkonstante T₁ ist bestimmt durch die Parallel-ι

Schaltung der Widerstände 30 und 31 und den Wert des Kondensators 32.

Für die Unterdrückung der tiefstfrequenten Schwin-

_OA gungen der obengenannten Ausgleichsvorgänge ist es 30

erforderlich, daß die Zeitspanne (t-, - t..) größer

als η : f ist. Hierbei sind f die dominierende Fres s

quenz der zu unterdrückenden Schwingung des Ausgleichsvorgangs und η die Anzahl der zu unterdrückenden Schwingungen des Ausgleichsvorgangs. 35

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Von dieser Bedingung ausgehend, können zwei Fälle unterschieden werden:

j- (1) Ct₅ - tp) ist wesentlich größer als η : f ,

O c c S

dann gilt U₁ = u-, und (t, - t_?) = 0. Wenn dann T, viel kleiner als (t_? - t..) ist, bleibt bei wiederholtem Abstimmvorgang der Schaltablauf nahezu unverändert.

(2) (t _ - t₁) ist ähnlich oder kleiner als η : f , hierbei werden dann wie in Fig. 2 b) und c) dargestellt verschiedene Steuerspannungen U₁ und u_? erforderlich. T., kann ungefähr gleich T, sein.

Anstelle eines Hochpaßfilters könnte auch ein anderes Filter verwendet werden, je nach störender Frequenz des Ausgleichsvorgangs, beispielsweise ein Notch-Filter für eine PLL-Referenzfrequenz (z. B. 1,25 kHz). Es kann auch vorteilhaft sein, die Grenz frequenz des Hochpasses zu Beginn des Abstimmvorgangs noch vor dem Schalten der Torschaltung 3 auf den höheren Wert umzuschalten. Der zeitliche Ablauf der Steuerspannungen U₁ und u_? ist dann entsprechend zu ändern.

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Claims

R.Nr. 1848 BLAUPUNKT-WERKE GMBHx 3200 Hi ldesheim Patentansprüche

1. Verfahren zur Unterdrückung von Zwischenstationsgeräuschen beim Abstimmvorgang von Empfängern, insbesondere FM-Empfängern, wobei während des Abstimmvorgangs das NF-Signal ausgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein unterer Teil des für das NF-Signal vorgesehenen Frequenzbereichs unterdrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdrückung des unteren Teils des Frequenzbereichs länger dauert als die Austastung des NF-Signals.

3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher im NF-Signal-

gO weg eine Torschaltung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Torschaltung (3) ein Filter (2) mit schaltbarer unterer Grenzfrequenz angeordnet ist und daß während des Abstimmvorgangs die Torschaltung (3) in den nichtleitenden Zustand und die untere Grenzfrequenz auf einen Wert (f -,) schaltbar ist, der über der Frequenz niederfre-

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quenter, durch den Abstimmvorgang bedingter Störungen I iegt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Ablaufsteuerschaltung (4) vorgesehen ist, der während des Abstimmvorgangs ein erstes Steuersignal zugeführt ist und von der jeweils dem Filter (2) und der Torschal- IQ tung (3) ein zweites und ein drittes Steuersignal ζ u leitbarsind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Steuersignal etwa gleich Lang sind.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Steuersignal länger als das zweite Steuersignal ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das

dritte Steuersignal über je ein Tiefpaßglied zu

Steuereingängen des Filters (2) und der Torschaltung (3) geleitet sind.