DE3939478A1

DE3939478A1 - Vorrichtung zur verminderung des rauschens in einem fm-stereotuner

Info

Publication number: DE3939478A1
Application number: DE3939478A
Authority: DE
Inventors: Kohji Ishida; Yasushi Nishimura; Shigeru Yamaguchi
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1990-08-09
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: DE3939478C2; US5067157A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verminderung des Rauschens in einem FM-Stereotuner.

Eine bekannte Schaltung zum Unterdrücken von Rauschen, das beim Empfang von Stereo-Rundfunksendungen auftritt, ist als Hi-Brend-Schaltung bekannt. Eine solche Hi-Brend-Schaltung ist in der JP-AS 45 32 282 beschrieben.

Bei Verwendung dieser Hi-Brend-Schaltung beim Empfang von FM-Stereo-Rundfunksendungen existieren zwei Hälften einer Rauschkomponente N eines Stereo-Differenzsignals (L-R) in einem Verbundsignal in demodulierten L- und R-Signalen. Diese zwei Hälften der Rauschkomponenten N sind in einem solchen Zustand vorhanden, daß die Hälften einander gegenphasig sind. In dieser Schaltung werden nur die Komponenten im oberen Frequenzbereich der L- und R-Signale zueinander addiert, wodurch die gegenphasigen Hälften der Rauschkomponenten N einander auslöschen und das zischelnde Rauschen in der hochfrequenten Komponente beseitigt wird.

Obgleich die bekannte Schaltung einen Rauschunterdrückungseffekt auf die Komponente im oberen Frequenzbereich hat, wirkt die Schaltung nicht in den mittelfrequenten und niederfrequenten Signalbereichen. Dementsprechend besteht das Problem, daß die Hi-Brend-Schaltung das Rauschen nicht breitbandig vom unteren bis zum oberen Frequenzbereich unterdrücken kann. Darüber hinaus besteht ein weiteres Problem darin, daß es unmöglich ist, einen befriedigenden Stereoeindruck zu erhalten, weil ein Stereosignal im oberen Frequenzband bei Verwendung der Hi-Brend-Schaltung vollständig monaural wird, so daß die Trennung zwischen den Links- und Rechtssignalen zerstört wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Probleme des Standes der Technik zu überwinden.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Rauschunterdrückung in einem FM-Stereotuner anzugeben, in der die Rauschkomponente zufriedenstellend im gesamten Frequenzband unterdrückt werden kann, ohne daß die Kanaltrennung gestört wird.

Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, enthält die Vorrichtung nach der Erfindung die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Eine weitere Lösung der gestellten Aufgabe ist Gegenstand des Anspruchs 8.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips eines ersten Aspektes der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Prinzips eines zweiten Aspekts der Erfindung und die

Fig. 3 bis 12 Blockschaltbilder von ersten bis zehnten Ausführungsformen der Erfindung.

Zunächst wird das Prinzip eines ersten Aspektes der vorliegenden Erfindung allgemein beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das einen ersten Aspekt der Erfindung zeigt. Wie in Fig. 1 dargestellt, enthält der FM-Stereotuner nach dem ersten Aspekt der Erfindung eine Schaltung 2 zum Erzeugen eines Stereo-Summensignals (L+R) und eines Stereo-Differenzsignals (L-R), eine Rauschunterdrückungsschaltung 3 zum Aufteilen des Stereo-Differenzsignals (L-R) in mehrere Frequenzbänder und zum Ausgeben eines zusammengesetzten Signals (L-R)′ von Teil-Stereo-Differnzsignalen (L-R) _d in Übereinstimmung mit Signalpegeln der entsprechenden Teilbänder, und eine Schaltung 4 zum Reproduzieren eines Stereosignals (R, L) aus dem zusammengesetzten Signal (L-R)′ und dem Stereo-Summensignal (L+R).

Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das von der Schaltung 2 erzeugte Stereo-Differenzsignal (L-R) der Rauschunterdrückungsschaltung 3 zugeführt, um dort der Rauschunterdrückungsverarbeitung unterzogen zu werden.

Die Rauschunterdrückungsschaltung 3 teilt das Stereo-Differnzsignal (L-R) in mehrere (n) Frequenzbänder, führt die Rauschunterdrückungsverarbeitung in jedem der Teilfrequenzbänder durch Extrahieren des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d in Übereinstimmung mit dem Signalpegel eines jeden Teilfrequenzbandes durch und gibt ein Kompositsignal aus diesen Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d ab, d. h. ein Kompositsignal (L-R)′, in welchem die Rauschkomponente vermindert ist. Dieses Kompositsignal (L-R)′ wird der Schaltung 4 zur Reproduktion eines Stereosignals zugeführt.

Die Stereosignal-Reproduktionsschaltung 4 reproduziert ein Stereosignal (L, R) aus dem zugeführten Kompositsignal (L-R)′ und dem Stereo-Summensignal (L+R). Dieses reproduzierte Stereosignal (L, R) ist in einem solchen Zustand, daß Rauschen über alle Frequenzbänder eliminiert ist, und die L- und R-Signale sind nicht zusammengefaßt, so daß es möglich ist, eine Störung der Kanaltrennung zu verhindern.

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild, das allgemein einen zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in Fig. 2 gezeigt, enthält der FM-Stereotuner nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Schaltung 2 zum Erzeugen eines Stereo-Summensignals (L+R) und eines Stereo-Differenzsignals (L-R), eine Rauschunterdrückungsschaltung 3 zum Unterteilen des Stereo-Summensignals (L+R) und des Stereo-Differenzsignals (L-R) in mehrere Frequenzbänder mit übereinstimmender Frequenzunterteilung, um ein Niedrigpegel-Teilstereodifferenzsignal (L-R) _d in jedem Teilband zu elimineren, um ein zweites Stereo-Differenzsignal zu erzeugen und ein Kompositsignal aus dem zweiten Stereo-Differenzsignal und einem Verzögerungssignal (L+R)′ eines Teilstereo- Summensignals, das im selben Frequenzband liegt, wie das eliminierte Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d′ abzugeben, und eine Schaltung 4 zum Reproduzieren eines Stereosignals (L, R) aus dem Kompositsignal und dem Stereo-Summensignal (L+R).

Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden das Stereo-Summensignal (L+R) und das Stereo-Differenzsignal (L-R) in mehrere Frequenzbänder mit jeweils übereinstimmenden Teilfrequenzbereichen unterteilt und einer Rauschunterdrückungsverarbeitung durch die Rauschunterdrückungsschaltung 3 unterzogen.

Die Rauschunterdrückungsschaltung 3 eliminiert ein Niederigpegel-Teilstereodifferenzsignal in jedem Teilband und erzeugt das zweite Stereo-Differenzsignal. Obgleich dieses zweite Stereo-Differenzsignal ein besseres Signal/Rausch-Verhältnis hat, ist sein Signalpegel um das Ausmaß der eliminierten Rauschkomponente im Vergleich zum Stereo-Differenzsignal (L-R), das von der Schaltung 2 abgegeben wird, vermindert. In der Rauschunterdrückungsschaltung 3 wird jedoch das Verzögerungssignal (L+R)′ des Teilstereo- Summensignals im selben Teilfrequenzband wie das eliminierte Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d zu dem zweiten Stereo-Differenzsignal hinzuaddiert, um ein Kompositsignal zu erzeugen, so daß es möglich ist, den durch die Begrenzung der Rauschkomponente verursachten Abfall des Stereo-Differenzsignals zu kompensieren. Als Folge davon wird der Pegel des Kompositsignals, das der Stereoreproduktionsschaltung 4 zugeführt wird, nicht gestört, und es ist möglich, die Verschlechterung im Stereoeindruck des Stereosignals (L, R) zu verhindern, das aus dem Kompositsignal und dem Stereo-Summensignal (L+R) mittels der Schaltung 4 reproduziert wird.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Zunächst werden verschiedene Ausführungsformen in bezug auf den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, erläutert.

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 3 enthält eine Rauschunterdrückungsschaltung 3 A:
mehrere Bandpaßfilter (BPF₁ bis BPF _n) 7 _-1 bis 7 _-n zum Unterteilen eines Stereo-Differenzsignals (L-R), das von einer Stereo-Summensignal-/Stereo-Differenz signal-Erzeugungsschaltung 2 zugeführt wird, in mehrere (n) Hörfrequenzbänder, Schaltersteuerkreise SWC₁ bis SWC _n) 8 _-1 bis 8 _-n zum Abgeben von Schaltsteuersignalen A₁ bis A _n entsprechend den Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d, die von den entsprechenden Bandpaßfiltern 7 _-1 bis 7 _-n abgegeben werden, Schalterkreise 9 _-1 bis 9 _-n zum Steuern des Durchlasses der Teilstereo-Differenz signale (L-R) _d auf der Basis der Schaltersteuersignale A₁ bis A _n, und einen Addierer 10 zum Abgeben eines Kompositsignals (L-R)′, das die Summe der Stereo- Differenzsignale darstellt. Die Schaltsteuerschaltungen 8 _-1 bis 8 _-n haben Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn, die Rauschkomponentenpegeln entsprechen, die im jeweiligen Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d enthalten sind. Die Schaltsteuerschaltungen 8 _-1 bis 8 _-n vergleichen die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d mit ihren Bezugspegelsignalen V _{th 1} bis V _thn, und sie geben in Abhängigkeit von diesem Vergleich die Schaltsteuersignale A₁ bis A _n ab, die die Schalterschaltung 9 _-1 bis 9 _-n nur dann schließen, wenn die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d ihre jeweiligen Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn überschreiten. Die Schaltsteuerkreise 8 _-1 bis 8 _-n werden beispielsweise durch Operationsverstärker oder dgl. gebildet. Die Schalterkreise 9 _-1 bis 9 _-n können beispielsweise Schalttransistoren oder dgl. sein. Außerdem kann der Addierer 10 ein Operationsverstärker oder dgl. sein.

Bei dem oben beschriebenen Aufbau wird eine Rauschverarbeitungsschaltung durch die Schaltsteuerkreise 8 _-1 bis 8 _-n und die Schalterkreise 9 _-1 bis 9 _-n gebildet.

Als nächstes wird die Betriebsweise erläutert.

Ein Stereo-Summensignal (L+R), das von der Schaltung 2 erzeugt wird, gelangt direkt zur Schaltung 4, die ein Stereosignal reproduziert, und ein Stereo-Differenzsignal (L-R) wird der Rauschunterdrückungsschaltung 3 A zugeführt.

In der Rauschunterdrückungsschaltung 3 A wird das Stereo- Differenzsignal (L-R) in n getrennte Signale durch die Bandpaßfilter 7 _-1 bis 7 _-n unterteilt. Die entsprechenden Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d werden mit ihren Bezugspegelsignalen V _{th 1} bis V _thn in den Schaltsteuerkreisen 8 _-1 bis 8 _-n verglichen. Als Folge des Vergleichs hat jedes der Schaltsteuersignale A₁ bis A _n einen Binärwert für EIN/AUS, der nur dann abgegeben wird, wenn die Bedingung

V _{th 1} ∼ V _thn < (L-R) _d

erfüllt ist. Das heißt, die Bedingung

V _{th 1} ∼ V _thn < (L-R) _d

bedeutet den Fall, in welchem eine Signalkomponente eines jeden Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d größer als ein Rauschkomponentenpegel in dem entsprechenden Teilband ist. in Abhängigkeit von den Schaltsteuersignalen A₁ bis A _n schließen die Schalterkreise 9 _-1 bis 9 _-n ihre Schalter (schalten EIN), um die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d zu jenem Zeitpunkt durchzulassen. Andererseits, wenn die Bedingung

V _{th 1} ∼ V _thn (L-R) _d

erfüllt ist, werden die anderen Stereo-Differenzsignale (L-R) _d in den Teilbändern an der Ausgabe gehindert, weil die Schaltkreise 9 _-1 bis 9 _-n geöffnet (AUS-geschaltet) sind.

Die entsprechenden Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d, die durchgelassen worden sind, werden miteinander im Addierer 10 addiert und werden als ein Kompositsignal (L-R)′ der Schaltung 4 zur Reproduktion eines Stereosignals zugeleitet. Da das Kompositsignal (L-R)′ nur aus den Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d zusammengesetzt wird, die jeweils einen niedrigen Rauschpegel haben, ist die Rauschkomponente im Kompositsignal (L-R)′ im Vergleich zu dem von der Schaltung 2 zur Erzeugung eines Stero-Sumensignals und eines Stereo-Differenzsignals abgegebenen Stereo-Differenzsignal (L-R) vermindert.

Die Schaltung 4 reproduziert ein Stereosignal aus dem Stereo-Summensignal (L+R) und dem Kompositsignal (L-R)′, das hinsichtlich seiner Rauschkomponente auf die vorbeschriebene Weise vermindert ist, um dadurch L- und R-Signale zu erzeugen. Es ist daher möglich, die in den erzeugten L- und R-Signalen enthaltene Rauschkomponente zu vermindern.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Diese Ausführungsform hat ein Merkmal dahingehend, daß in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 B jeder Pegel der Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn in Schaltsteuerkreisen 11 _-1 bis 11 _-n variabel in Übereinstimmung mit dem Pegel der elektrischen Feldintensität an der Stelle gesteuert wird, an der der FM-Tuner installiert ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach Fig. 3 dahingehend, daß ein Pegelsignal SML, das die elektrische Feldintensität angibt, über einen Eingangsanschluß 12 zugeführt und abgezweigt wird, um die Steuerkreise 11 _-1 bis 11 _-n zu schalten. Merkmale, die gleich oder äquivalent jenen nach Fig. 3 sind, tragen entsprechende Bezugszeichen, und eine gesonderte Beschreibung derselben wird daher hier unterlassen.

Bei dieser Ausführungsform haben die Schaltsteuerkreise 11 _-1 bis 11 _-n Signalgeneratoren (nicht dargestellt) zum Erzeugen der Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn, und das elektrische Feldpegelsignal SML wird den Generatoren zugeführt, so daß de Generatoren die Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn (entsprechen dem elektrischen Feldpegelsignal SML) erzeugen, um den Eingangsanschlüssen der Vergleichsabschnitte der Schaltsteuerkreise entsprechende Bezugspegel zu vermitteln.

Der Grund, warum ein solcher Aufbau getroffen ist, soll nachfolgend erläutert werden. Eine Rauschkomponente eines Teilbandes, das in einem Stereo-Differenzsignal (L-R) enthalten ist, variiert in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke. Wenn die elektrische Feldstärke niedrig ist, dann ist der Rauschpegel relativ hoch im Stereo-Differenzsignal (L-R), während der Rauschpegel niedrig ist, wenn die elektrische Feldstärke hoch ist. Betrachtet man den Empfangszustand in Bereichen unterschiedlicher elektrischer Feldstärken, dann ist es möglich, daß der Rauschunterdrückungseffekt unzureichend wird, wenn die Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn gleichmäßig festgesetzt werden. Bei dieser Ausführungsform werden daher die Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn automatisch in Übereinstimmung mit dem Pegel der elektrischen Feldstärke gesteuert, so daß es möglich ist, eine gewünschte Rauschunterdrückung auf der Grundlage der Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn zu erzielen.

Nachfolgend wird die Betriebsweise erläutert.

Ein elektrisches Feldstärkesignal SML wird den Schaltsteuerkreisen 11 _-1 bis 11 _-n zugeführt. Die jeweiligen Schaltsteuerkreise 11 _-1 bis 11 _-n setzen die Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn in Übereinstimmung mit dem zugeführten elektrischen Feldstärkesignal SML fest, vergleichen die Pfeilstereo-Differenzsignale (L-R) _d mit den Bezugspegelsignalen V _{th 1} bis V _thn, führen die Schaltsteuersignale A₁ bis A _n den Schalterkreisen 11 _-1 bis 11 _-n in gleicher Weise wie in Fig. 3 zu und geben die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d nur dann ab, wenn sie höher als ihre entsprechenden Bezugspegelsignale sind, um ein Kompositsignal (L-R)′ zu erhalten.

Fig. 5 zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Diese Ausführungsform weist das Merkmal auf, daß in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 C nicht die Schaltersteuerkreise 8 _-1 bis 8 _-n von Fig. 3 verwendet werden, die die Schaltsteuersignale A _-1 bis A _-n abgeben, die jeweils einen Binärwert für EIN/AUS haben, sondern Steuerkreise 15 _-1 bis 15 _-n Einsatz finden, die Steuersignale B₁ bis B _n entsprechend der Größe der Abweichung zwischen den Bezugspegelsignalen V _{th 1} bis V _thn und den Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d abgeben. An Stelle der Verwendung der Schalterkreise 9 _-1 bis 9 _-n von Fig. 3 enthält diese Ausführungsform variable Pegeleinstellschaltungen 13 _-1 bis 13 _-n, die spannungsgesteuerte Verstärker oder dgl. sein können. Andere Elemente nach Fig. 5, die denen nach Fig. 3 entsprechen, tragen übereinstimmende Bezugszeichen und brauchen daher nicht nicht nochmals erläutert zu werden.

Jeder Signalpegel der durchgeleiteten Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d wird kontinuierlich und variabel unter Verwendung der Steuerkreise 15 _-1 bis 15 _-n und der variablen Pegeleinstellschaltungen 13₁ bis 13 _n gesteuert, so daß über die Frequenzbänder die Pegel der Teilstereo-Differenzsignale unterdrückter Frequenzkomponenten nicht extrem sind und es daher möglich ist, einen unnatürlichen akustischen Eindruck bei der Kanaltrennung zu vermindern.

Fig. 6 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform wird ein elektrisches Feldstärkensignal SML vom Eingangsanschluß 12 zugeführt und zu entsprechenden Steuerkreisen 16 _-1 bis 16 _-n abgezweigt, damit in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 D auf der Grundlage der dritten Ausführungsform nach Fig. 5 und in gleicher Weise wie bei der zweiten Ausführungsform es möglich wird, daß die entsprechenden Pegel der Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn in den Steuerkreisen 15 _-1 bis 15 _-n variabel in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke eingestellt werden, die an der Stelle herrscht, an der der FM-Tuner installiert ist. In Fig. 6 sind die anderen Merkmale, die mit denen nach Fig. 5 übereinstimmen, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und daher hier nicht nochmals erläutert.

Durch die in Fig. 6 gezeigte Konstruktion ist es möglich, eine glattere Regelung auszuführen, weil es möglich ist, die Bezugspegelsignale V _{th 1} bis V _thn in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke variabel einzustellen zusätzlich zu der variablen und kontinuierlichen Steuerung der Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d in Übereinstimmung mit dem Umfang der Abweichung zwischen den Pegeln der in den entsprechenden Teilbändern enthaltenen Rauschkomponenten von den Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d.

Fig. 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform ist in einer Rauschunterdrückungsschalten 3 E ein Dynamikexpander 14 zwischen den Ausgangsanschluß des Addierers 10 und einen Eingangsanschluß der Stereosignal-Reproduktionsschaltung 4 eingefügt. In Fig. 7 sind andere Merkmale, die denen nach Fig. 3 äquivalent sind, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und daher hier nicht nochmals erläutert.

Der Grund, warum der Dynamikexpander 14 bei dieser Ausführungsform verwendet wird, soll nachfolgend erläutert werden.

Wenn eine Rauschunterdrückung in der Rauschunterdrückungsschaltung 3 A ausgeführt wird, werden die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d in den jeweiligen Teilbändern, in denen die Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d niedrigen Signalpegel haben, nicht abgegeben. Dementsprechend ist der Signalpegel eines Kompositsignals (L-R)′ wenigstens durch das "Nicht-Durchlassen" von Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d vermindert, und daher wird das Kompositsignal (L-R)′ niedriger als ein Stereo-Differenzsignal (L-R) zum Zeitpunkt der Ausgabe von der Schaltung 2. Dementsprechend kann durch Einfügen eines Dynamikexpanders 14 in die Rauschunterdrückungsschaltung 3 E der Pegel des Kompositsignals (L-R)′ auf den Pegel des ursprünglichen Stereo-Differenzsignals (L-R) wieder angehoben werden, und es ist daher möglich, die Verschlechterung der Kanaltrennung zu vermeiden sowie eine Rauschkomponente zu unterdrücken, um dadurch den Stereoeindruck zu verbessern.

Diese Einfügung des Dynamikexpanders 14 ist nicht nur bei der ersten Ausführungsform möglich, sondern auch bei den zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen, bei denen jeweils der gleiche Effekt erhalten werden kann.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen in bezug auf den zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung nach Fig. 2 erläutert.

In Fig. 8 sind solche Merkmale, die jenen nach Fig. 3 gleich oder äquivalent sind, mit entsprechenden Bezugszeichen versehen und brauchen hier nicht nochmals erläutert zu werden.

Die Ausführung nach Fig. 8 hat eine andere Rauschunterdrückungsschaltung als die nach Fig. 3.

Eine Rauschunterdrückungsschaltung 3 A bei dieser Ausführungsform enthält eine Verzögerungsschaltung 12 zum Abgeben eines Signals (L+R)′ eines Stereo-Summensignals (L+R), das um eine vorbestimmte Zeit verzögert wird. Dieses Signal wird nachfolgend als "Verzögerungssignal" bezeichnet. Weiterhin hat die Schaltung 3 A mehrere Rauschverarbeitungsschaltungen 11 _-1 bis 11 _-n zum Durchführen einer Rauschverarbeitung unter Verwendung des Verzögerungssignals (L+R)′ und des Stereo-Differenzsignals (L-R), die ihnen zugeführt werden.

Eine einzige Verzögerungsschaltung 12 ist so vorgesehen, daß sie gemeinsam von den Rauschverarbeitungsschaltungen 11 _-1 bis 11 _-n verwendet werden kann.

Darüber hinaus ist es möglich, den Signalpegel des verzögerten (L+R) auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Die Rauschverarbeitungsschaltungen 11 _-1 bis 11 _-n entsprechen der Anzahl nach den Signalteilbändern, was später erläutert wird. Die Rauschverarbeitungsschaltungen 11 _-1 bis 11 _-n haben einander gleichen Aufbau, unterscheiden sich aber voneinander hinsichtlich der Frequenzbänder, denen sie zugewiesen sind. Dementsprechend wird nur die Rauschverarbeitungsschaltung 11 _-1 bis 11 _-n nachfolgend erläutert.

Die Rauschverarbeitungsschaltung 11₁ besteht aus ersten und zweiten Bandpaßfiltern 13 und 14, die eine Signalteilerschaltung bilden, um ein Verzögerungssignal (L+R)′ und ein Stereo-Differenzsignal (L-R) jeweils mit gleichen Teilfrequenzen innerhalb eines Audiofrequenzbandes zu unterteilen, aus einer Steuerschaltung 15 zum Abgeben eines Steuersignals A entsprechend einem Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d, das vom zweiten Bandpaßfilter 14 zugeführt wird, und ersten und zweiten Schalterkreisen 16 und 17, deren EIN/AUS-Betrieb durch das Steuersignal A gesteuert wird.

Die Steuerschaltung 15 vergleicht das Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d in dem zugewiesenen Teilband mit einem Bezugspegel V _th entsprechend dem Pegel einer Rauschkomponente des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d und gibt ein Steuersignal A ab, wenn das Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d kleiner als der Bezugspegel V _th ist. Dieser Steuerkreis 15 kann beispielsweise von einem Komparator gebildet sein, der einen Operationsverstärker verwendet.

Auf Empfang des Steuersignals A wird der erste Schalterkreis 16 geschlossen, um ein Teilverzögerungssignal (L+R)′ durchzulassen, das vom ersten Bandpaßfilter 13 zugeführt wird, und gleichzeitig wird der zweite Schalterkreis 17 geöffnet, um den Durchlaß eines Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d vom zweiten Bandpaßfilter 14 zu verhindern. Diese ersten und zweiten Schalterkreise 16 und 17 können von Schalttransistoren oder dgl. gebildet sein.

Nachfolgend wird die Betriebsweise erläutert.

Ein Stereosummensignal (L+R), das von der Schaltung 2 erzeugt wird, gelangt zu der Verzögerungsschaltung 12 und zur Schaltung 4, und ein Stereo-Differenzsignal (L-R) wird dem zweiten Bandpaßfilter 14 zugeführt.

In der Rauschunterdrückungsschaltung 3 A wird ein Verzögerungssignal (L+R)′ von der Verzögerungsschaltung 12 dem ersten Bandpaßfilter 13 zugeführt.

In den ersten und zweiten Bandpaßfiltern 13 und 14 werden das Verzögerungssignal (L+R)′ und das Stereo-Differenzsignal (L-R) in die gleichen Teilfrequenzbänder unterteilt, und ein Teilverzögerungssignal (L+R)′ und ein Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d werden von den ersten und zweiten Bandpaßfiltern 13 und 14 abgegeben.

Wenn der Signalpegel des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d größer als der Bezugspegel V _th ist, gibt der Steuerkreis 15 kein Steuersignal A ab, so daß der zweite Schalterteil 17 das Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d dem Addierer 10 zuführt und der erste Schalterkreis 16 den Durchlaß des Teilverzögerungssignals (L+R)′ verhindert.

Wenn andererseits der Signalpegel des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d kleiner als der Bezugspegel V _th ist (d. h. wenn eine Rauschkomponente größer als eine Signalkomponente ist), dann gibt der Steuerkreis 15 ein Steuersignal A ab, um die ersten und zweiten Schalterkreise 16 und 17 umzuschalten. Als Folge davon verhindert der zweite Schalterkreis 17 den Durchlaß des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d, und der erste Schalterkreis 16 läßt das Verzögerungssignal (L+R)′ zum Addierer 10 durch. Das bedeutet, daß zu diesem Zeitpunkt das Verzögerungssignal (L+R)′ zur Kompensation des Abfalls zugeführt wird obgleich das Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d verloren geht.

Der vorangehende Betrieb wird in jeder der Rauschverarbeitungsschaltungen 11 _-1 bis 11 _-n durchgeführt, so daß ihre Ausgangssignale, d. h. die Teilverzögerungssignale (L+R)′ und/oder die Teilstereo- Differenzsignale (L-R) _d zueinander im Addierer 10 addiert werden. Der Addierer 10 führt das Kompositsignal [(L+R)′+(L-R) _d] der Schaltung 4 zu, die ein Stereosignal reproduziert. Dieses Kompositsignal bedeutet, daß trotz der Reduzierung der Rauschkomponente durch die Beseitigung der Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d niedrigen Pegels die Verzögerungssignale (L+R)′ den Signalverlust kompensieren. Dementsprechend wird das Kompositsignal auf einen Signalpegel wieder hergestellt, der jenem des ursprünglichen Stereo-Differenzsignals entspricht, das von der Schaltung 2 zugeführt wird.

Fig. 9 zeigt eine siebente Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform wird in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 B der Pegel des Bezugspegelsignals V _th in der Steuerschaltung 15 variabel in Übereinstimmung mit dem Pegel der elektrischen Feldstärke an der Stelle, an der der FM- Tuner installiert ist, gesteuert.

Fig. 9 unterscheidet sich von Fig. 8 dahingehend, daß ein elektrisches Feldstärkesignal SML einem Eingangsanschluß 18 zugeführt wird, um von dort zu jeder Steuerschaltung 15 abgezweigt zu werden. In Fig. 9 sind jene Merkmale, die jenen nach Fig. 8 entsprechen oder äquivalent sind, mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und brauchen daher nicht nochmals erläutert zu werden.

Bei dieser Ausführungsform hat jeder Steuerkreis 15 einen Signalgenerator (nicht dargestellt) zum Erzeugen eines Bezugspegelsignals V _th, und ein elektrisches Feldstärkesignal SML wird jedem Signalgenerator zugeführt, so daß der Signalgenerator das Bezugspegelsignal V_th in Übereinstimmung mit dem elektrischen Feldstärkesignal SML an einem Bezugseingangsanschluß eines Vergleichsabschnitts erzeugt.

Der Grund für einen solchen Aufbau wird nachfolgend erläutert.

Der Pegel, der in einem Stereo-Differenzsignal (L-R) enthaltenen Rauschkomponenten schwankt in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke. Wenn die elektrische Feldstärke gering ist, dann ist der Rauschpegel relativ zum Stereo-Differenzsignal (L-R) hoch, während, wenn die elektrische Feldstärke hoch ist, der Rauschpegel relativ zum Stereo-Differenzsignal (L-R) niedrig ist. Wenn man den Empfangszustand in Bereichen verschiedener elektrischer Feldstärken in Betracht zieht, besteht daher die Möglichkeit, daß der Rauschunterdrückungseffekt unzureichend wird, wenn alle Bezugspegelsignale V _th gleichförmig eingestellt sind. Bei dieser Ausführungsform wird daher das Bezugspegelsignal V _th automatisch in Übereinstimmung mit dem Pegel der elektrischen Feldstärke gesteuert, so daß es möglich ist, eine gewünschte Rauschunterdrückung durch geeignete Einstellung des Bezugspegelsignals V _th zu erzielen.

Nachfolgend wird die Betriebsweise erläutert.

Ein elektrisches Feldstärkesignal SML wird jedem Steuerkreis 15 zugeführt. Der Steuerkreis 15 stellt ein Bezugspegelsignal V _th in Übereinstimmung mit dem zugeführten elektrischen Feldstärkesignal SML ein, vergleicht das Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d mit dem Bezugspegelsignal V _th und führt ein Schaltsteuersignal A den Schalterkreisen 16 und 17 in gleicher Weise, wie in Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert, zu, um eine Rauschkomponente zu vermindern und ein Kompositsignal [(L+R)′+(L-R) _d] zu erzielen, das den ursprünglichen Signalpegel aufweist.

Als nächstes zeigt Fig. 10 eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

An Stelle des Steuerkreises 15 von Fig. 8, der ein Schaltsteuersignal A eines binären Wertes (EIN/AUS) abgibt, wird bei dieser Ausführungsform in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 C ein Stromkreis 19 verwendet, der ein Steuersignal B entsprechend dem Umfang der Abweichung zwischen dem Bezugspegelsignal V _th und dem Teilstereo-Differenzsignal (L-R) _d abgibt, und an Stelle der Schalterkreise 16 und 17 werden variable Pegeleinstellschaltungen 20 und 12 verwendet, die beispielsweise von spannungsgesteuerten Verstärkern oder dgl. gebildet werden, um kontinuierlich und variabel den Umfang des Durchlasses des Verzögerungssignals (L+R)′ und des Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d zu steuern. In Fig. 10 sind solche Merkmale, die mit jenen nach Fig. 8 übereinstimmen oder ihnen äquivalent sind, mit gleichen Bezugszeichen versehen und daher nicht nochmals erläutert.

Der Signalpegel eines durchgelassenen Teilstereo-Differenzsignals (L-R) _d wird daher kontinuierlich und variabel durch die Verwendung der Steuerschaltung 19 und der variablen Pegeleinstellschaltungen 20 und 21 gesteuert, so daß die Pegel der unterdrückten Frequenzkomponenten über sämtliche Teilfrequenzbänder nicht extrem ungleich werden, und es ist daher möglich, jeden unnatürlichen akustischen Eindruck der Signaltrennung zu reduzieren.

Fig. 11 zeigt eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform ist in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 D auf der Grundlage der achten Ausführungsform nach Fig. 10 und in gleicher Weise wie bei der siebenten Ausführungsform zur variablen Einstellung der entsprechenden Pegel der Bezugspegelsignale V _th in der Steuerschaltung 19 in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke am Installationsort des FM-Tuners ein elektrisches Feldstärkesignal SML vom Eingangsanschluß 18 zu jeder Steuerschaltung 19 abgezweigt. In Fig. 11 sind solche Merkmale, die jenen nach Fig. 10 entsprechen oder äquivalent sind, mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und werden daher nicht nochmals erläutert. Mit einem solchen Aufbau ist es möglich, eine glattere Steuerung auszuführen, weil es möglich ist, die Bezugspegelsignale V _th in Übereinstimmung mit der elektrischen Feldstärke variabel einzustellen, zusätzlich zu der variablen und kontinuierlichen Steuerung der Teilstereo-Differenzsignale (L-R) _d in Übereinstimmung mit dem Umfang der Abweichung zwischen den Pegeln der Rauschkomponenten, die in den jeweiligen Teilbändern enthalten sind, und den Teilstereo-Differenzsignalen (L-R) _d.

Fig. 12f zeigt eine zehnte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Bei dieser Ausführungsform ist in einer Rauschunterdrückungsschaltung 3 E ein Dynamikexpander 22 zwischen den Ausgangsanschluß des Addierers 10 und die Schaltung 4 eingefügt. In Fig. 12 sind solche Merkmale, die mit denen nach Fig. 8 übereinstimmen oder ihnen äquivalent sind, mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen und werden daher nicht nochmals erläutert.

Bei dieser Ausführungsform macht es die Einfügung des Dynamikexpanders 22 möglich, die Kanaltrennung zu verbessern und daher den Wahrnehmungs- und Stereoeindruck zu verbessern.

Die Einfügung des Dynamikexpanders 22 ist nicht nur auf die sechste Ausführungsform anwendbar, sondern auch auf die siebenten bis neunten Ausführungsformen, wobei jeweils derselbe Effekt erzielt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zur Rauschunterdrückung in einem FM-Stereotuner, enthaltend:
eine Schaltung zum Erzeugen eines Stereosummensignals und eines Stereodifferenzsignals;
eine Rauschunterdrückungsschaltung, die in Übereinstimmung mit mehreren Frequenzbändern das Stereodifferenzsignal in eine Mehrzahl von Stereoteildifferenzsignale aufteilt und in Übereinstimmung mit Signalpegeln, die jeweils den genannten Frequenzbändern entsprechen, ein Kompositsignal aus den Teilstereodifferenzsignalen abgibt, und
eine Schaltung, um ein Stereosignal aus dem Kompositsignal und aus dem Stereosummensignal zu reproduzieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungsschaltung enthält:
mehrere Bandpaßfilter zum Unterteilen des Stereodifferenzsignals in die genannte Vielzahl von Teilstereodifferenzsignalen;
eine Rauschverarbeitungsschaltung zum Vergleichen eines jeden Teilstereodifferenzsignals mit einem vorbestimmten Bezugspegel und zum Ausgeben eines Teilstereodifferenzsignals nur dann, wenn der Signalpegel des Teilstereodifferenzsignals größer als der vorbestimmte Bezugspegel ist; und
einen Addierer zum Addieren der Teilstereodifferenzsignale, die von der Rauschverarbeitungsschaltung abgegeben werden, um dadurch ein Kompositsignal zu erzielen und um dieses abzugeben.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschverarbeitungsschaltung weiterhin enthält:
einen Schaltsteuerkreis zum Vergleichen des Teilstereodifferenzsignals das von jedem der Bandpaßfilter ausgegeben wird, mit einem vorbestimmten Bezugspegel und zum Ausgeben eines Steuersignals zum Durchlassen des Teilstereodifferenzsignals nur dann, wenn der Signalpegel des Teilsterodifferenzsignals größer als der genannte Bezugspegel ist; und
einen Schalterkreis zum Durchlassen des Teilstereodifferenzsignales in Abhängigkeit von dem Steuersignal.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschverarbeitungsschaltung weiterhin enthält:
eine Steuerschaltung zum Abgeben eines Steuersignals entsprechend einem Abweichungspegel zwischen einem Signalpegel eines jeden der Teilstereodifferenzsignale und einem Bezugspegel entsprechend einem Rauschkomponentenpegel, der in dem Teilstereodifferenzsignal enthalten ist; und
eine variable Pegeleinstellschaltung zum Einstellen eines Ausgangspegels des Teilstereodifferenzsignals in Übereinstimmung mit dem Steuersignal.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschverarbeitungsschaltung so eingerichtet ist, daß ihr Bezugspegel in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal variabel ist, das die elektrische Empfangsfeldstärke des FM-Tuners repräsentiert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschverarbeitungsschaltung so eingerichtet ist, daß ihr Bezugspegel in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal variabel ist, das die elektrische Empfangsfeldstärke des FM-Tuners repräsentiert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dynamikexpanderschaltung zwischen der Rauschunterdrückungsschaltung und der Stereosignalreproduktionsschaltung angeordnet ist.

8. Vorrichtung zur Unterdrückung von Rauschen in einem FM-Stereotuner, enthaltend:
eine Schaltung zum Erzeugen eines Stereosummensignals und eines ersten Stereodifferenzsignals;
eine Rauschunterdrückungsschaltung, die das Stereosummensignal und das erste Stereodifferenzsignal in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von Frequenzbändern in mehrere Teildifferenzsignale und mehrere Teilsummensignale unterteilt, um ein Niedrigpegel-Teilstereodifferenzsignal in jedem der genannten Vielzahl von Frequenzbändern zu eliminieren, um ein zweites Differenzsignal abzugeben, das jene ersten, nicht eliminierten Differenzsignale repräsentiert, und um ein Kompositsignal abzugeben, das das zweite Stereodifferenzsignal und nur jene Teilstereosummensignale im selben Teilband wie die eliminierten Teilstereodifferenzsignale repräsentiert, und
eine Schaltung zum Reproduzieren eines Stereosignals aus dem Kompositsignal und dem Stereosummensignal.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungsschaltung enthält:
eine Teilerschaltung, die in Übereinstimmung mit der Vielzahl von Frequenzbändern das Stereosummensignal und das erste Stereodifferenzsignal in die genannte Vielzahl von Teildifferenzsignale und die genannte Vielzahl von Teilsummensignale unterteilt;
eine Steuerschaltung zum Vergleichen eines Teilstereodifferenzsignals in jedem der Frequenzbänder mit einem Bezugspegelsignal, das einem Rauschkomponentenpegel des Teilstereodifferenzsignals entspricht, und zum Ausgeben eines Steuersignals zum Beseitigen des Teilstereodifferenzsignals, wenn das Teilstereodifferenzsignal kleiner als das Bezugspegelsignal ist, und
einen Schalterkreis zum Unterbrechen des Teilstereodifferenzsignals in Abhängigkeit von dem Steuersignal und zum gleichzeitigen Durchlassen eines Teilstereosummensignals, das im gleichen Frequenzband liegt wie das unterbrochene Teilstereodifferenzsignal.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschunterdrückungsschaltung enthält:
eine Teilerschaltung, die in Übereinstimmung mit einer Vielzahl von Frequenzbändern das Stereosummensignal und das erste Stereodifferenzsignal in eine Vielzahl von Teildifferenzsignale und eine Vielzahl von Teilsummensignale unterteilt;
eine Steuerschaltung zum Vergleichen eines Teilstereodifferenzsignals in jedem der Frequenzbänder mit einem Bezugspegelsignal entsprechend einem Rauschkomponentenpegel des Teilstereodifferenzsignals, um eine Abweichung zwischen ihnen zu erhalten und um ein Steuersignal entsprechend dem Umfang dieser Abweichung auszugeben, und
eine Variabelpegeleinstellschaltung zum Reduzieren des Pegels des zweiten Stereodifferenzsignals in Abhängigkeit von dem Steuersignal und zum Anheben des Pegels eines Verzögerungssignals des Teilstereosummensignals, das zu dem selben Frequenzband jedes der unterdrückten Stereodifferenzsignale gehört, in Übereinstimmung mit dem reduzierten Pegel.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspegelsignal der Rauschunterdrückungsschaltung in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal variabel ist, das die elektrische Empfangsfeldstärke des FM-Tuners repräsentiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspegelsignal der Rauschunterdrückungsschaltung in Übereinstimmung mit einem Eingangssignal variabel ist, das die elektrische Empfangsfeldstärke des FM-Tuners repräsentiert.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine dynamische Expanderschaltung zwischen der Rauschunterdrückungsschaltung und der Stereosignalproduktionsschaltung angeordnet ist.