DE4007982C2 - Tonwiedergabevorrichtung - Google Patents
TonwiedergabevorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Tonwiedergabevorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus DE 38 02 863 A1 ist eine taktgesteuerte Einrichtung mit wenigstens
einem Mikrocomputerschaltkreis bekannt, die eine mikrocomputergesteuerte
Anzeige-, Steuer- oder Regelungseinrichtung in
einem Kraftfahrzeug umfaßt, die in engem räumlichen Verbund mit
anderen elektronischen Geräten steht. Zur Verminderung der von
der taktgesteuerten Einrichtung ausgehenden Störstrahlung wird
die Taktfrequenz nach unterschiedlichen Kriterien variiert.
Dabei kann der Benutzer eines Rundfunkgerätes in einem Kraftfahrzeug
von Hand eine Umschaltung vornehmen, wenn der Sender
seiner Wahl gestört ist, so daß die Störung erheblich geringer
oder verschwunden ist.
Aus DE 31 16 243 A1 ist eine Anordnung zur Störunterdrückung in
einem elektronischen System eines Kraftfahrzeugs bekannt, wobei
mehrere Mikrocomputer vorgesehen sind, von denen jeder durch
einen besonderen Taktimpuls synchronisiert wird. Die Taktimpulsfrequenzen
der einzelnen Taktimpulserzeuger der Mikrocomputer
sind so zueinander versetzt gewählt, daß ihre in einem FM-Rundfunkbereich
fallenden höheren Oberwellen einen gegenseitigen
Frequenzabstand von mindestens 10 KHz aufweisen, wodurch Interferenzstörungen
verhindert werden sollen.
Bei diesen bekannten taktgesteuerten Einrichtungen werden die
Störwirkungen auf einen Rundfunkempfänger durch Optimieren der
Taktfrequenz minimiert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tonwiedergabevorrichtung
der eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß sie
Störsignale eines digitalen Signalprozessors, die im Rundfunkbandbereich
liegen, ausschaltet.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch das Feststellen der laufenden Empfangsfrequenz
f₀ und das Vergleichen mit einem vorbestimmten Satz von
Frequenzen kann eine Taktfrequenz der digitalen Signalprozessoreinrichtung
gewählt werden, so daß deren harmonische Signalwellen,
die im Empfangsband liegen, keine Schwebungsstörungen auf
die empfangene Rundfunkwelle verursachen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Anspruch 2 angegeben.
Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform,
Fig. 2 den Aufbau eines Tuners bei der in Fig. 1
dargestellten Vorrichtung,
Fig. 3 in einem Flußdiagramm die
Arbeitsvorgänge, die in einem
Mikroprozessor bei der in Fig. 1
dargestellten Vorrichtung ablaufen, und
Fig. 4 in einem Flußdiagramm die
Arbeitsvorgänge, die von einer
Tunersteuerschaltung ausgeführt werden.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
liegen die
Tonsignale von einem Tuner 1, von einem Magnetbanddeck 2
und von einem CD-Plattenspieler 3, die Tonsignalquellen
bilden, an einem Funktionswählschalter 5. Der Wählschalter
5 liefert ein Tonsignal vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2
oder vom CD-Plattenspieler 3 einem Analog/Digital-Wandler
6. Das digitale Tonausgangssignal vom Analog/Digital-
Wandler 6 liegt an einem digitalen Signalprozessor DSP 7
als digitaler Signalverarbeitungseinrichtung. Der digitale
Signalprozessor 7 besteht aus einer in Form eines Chip
ausgebildeten integrierten Schaltung
mit verschiedenen Bauteilen, wie einem Addierer, einem
Multiplizierer, einem Speicher mit direktem Zugriff RAM und
einem Festspeicher ROM, und führt eine Schallfeldsteuerung
am digitalen Toneingangssignal aus, und zwar auf Befehle vom
Mikrocomputer 8. Der digitale Signalprozessor 7
ist mit einem externen Speicher 9 verbunden, der
verschiedene Verzögerungszeiten zum Erzeugen der Effekte von
Schallreflexionen vorgibt. Das digitale Tonausgangssignal
vom digitalen Signalprozessor 7 liegt über ein digitales
Filter 10 an einem Digital/Analog-Wandler 11.
Es werden Zwei-Kanal-Tonsignale
vom Tuner 1, vom Magnetbanddeck 2 und vom CD-Plattenspieler
3 ausgegeben, wobei diese Signale wahlweise dem
Analog/Digital-Wandler 6 über den Wählschalter 5 zugeführt
werden. Der Einfachheit halber ist in der Zeichnung jedoch
nur ein Kanal dargestellt.
Ein Taktgenerator 12 erzeugt einen Taktimpuls für die
Rechenvorgänge des digitalen Signalprozessors 7 und er ist mit
zwei schwingenden Elementen 13 und 14, die auf
verschiedenen Frequenzen schwingen und außen angebracht
sind, über einen Wählschalter 15 verbunden, so daß er die
Frequenz des Taktimpulses ändern kann. Der
Taktgenerator 12 weist einen Steueranschluß zum
Unterbrechen der Erzeugung der Taktimpulse auf, so daß er
die Erzeugung der Taktimpulse unterbrechen kann.
Das Umschalten des Wählschalters 15 und die
Unterbrechung der Erzeugung der Taktimpulse werden vom
Mikrocomputer 8 gesteuert.
Der Mikrocomputer 8 umfaßt einen Mikroprozessor 21, einen
Speicher mit direktem Zugriff RAM 22, einen Festspeicher
ROM 23, Eingangs/Ausgangs-Schnittstellen 24 bis 26 und
einen nicht dargestellten Taktgenerator, wobei der
Mikroprozessor 21, der RAM 22, der ROM 23 und die
Schnittstellen 24 und 25 über eine Datensammelleitung
miteinander verbunden sind. Die Schnittstelle 24 ist mit
dem digitalen Signalprozessor 7, dem genannten
Steueranschluß zum Unterbrechen der Erzeugung der
Taktimpulse und mit dem Wählschalter 15 verbunden. Die
Schnittstelle 25 ist mit dem Tuner 1, dem Magnetbanddeck 2,
dem CD-Plattenspieler 3 und dem Wählschalter 5 verbunden,
die alle vom Mikrocomputer 8 gesteuert werden können.
Die Schnittstelle 26 ist weiterhin mit einer Tastatur 17
zum Ausgeben verschiedener Befehle entsprechend den
auszuführenden Arbeitsvorgängen und mit einer
Treiberschaltung 19 für eine Anzeige 18 verbunden.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, liegt in dem Tuner 1 das Signal
eines Senders, das von einer Antenne 31 empfangen
wird, an einem Eingangsteil 32, in dem
das Signal in
ein Zwischenfrequenzsignal oder ZF-Signal umgewandelt wird,
woraufhin dieses Signal über einen
Zwischenfrequenzverstärker 33 an einem FM-Detektor 34
liegt. Der Eingangsteil 32 erhält das
Überlagerungsoszillatorsignal, das einem Mischer 32b
zuzuführen ist, über eine PLL-Synthesizeranordnung unter
Verwendung einer PLL-Schaltung 32a mit einem
programmierbaren Frequenzteiler, und die Stationswahl
erfolgt dadurch, daß das Frequenzteilerverhältnis des
programmierbaren Frequenzteilers von einer
Frequenzsteuerschaltung 39 gesteuert wird. Das
Ausgangssignal vom FM-Detektor 34 liegt an einem
Multiplexdemodulator 35 und wird bei einer Stereosendung in
Tonsignale für den linken und den rechten Kanal aufgeteilt,
über einen Pufferverstärker 36 in wiederzugebende
Tonausgangssignale umgewandelt und dem Wählschalter 5
zugeführt.
Es sind weiterhin ein Pegeldetektor 37 zum Erfassen des
Pegels des empfangenen Signals (elektrische Feldstärke) auf
der Grundlage des Pegels des Zwischenfrequenzsignals im
Zwischenfrequenzverstärker 33 und ein Stationsdetektor 38
vorgesehen, der ein Stationsdetektorsignal ausgibt, das
angibt, daß eine Rundfunkwelle empfangen wird,
wenn der Pegel des Zwischenfrequenzsignals im
Zwischenfrequenzverstärker 33 über einem bestimmten Wert
liegt und das Ausgangssignal
im FM-Detektor 34 innerhalb eines
bestimmten Pegelbereiches liegt. Der Pegel des empfangenen
Signals, der vom Pegeldetektor 37 erfaßt wird, und das
ausgegebene Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38
werden der Steuerschaltung 39 geliefert, die beispielsweise
aus einem Mikrocomputer besteht.
Bei der beschriebenen Anordnung sind in das ROM 23
Programme und verschiedene Daten vorher eingeschrieben. Die
Daten schließen solche Daten ein, die die Beziehungen
zwischen der Empfangsfrequenz des Tuners 1 und der
Taktimpulsfrequenz des Taktgenerators 12 herstellen.
Das heißt, daß vorher die Empfangsfrequenzen f1, f2, ... fn
(n ist eine ganze Zahl größer als 1) eingeschrieben sind,
die Schwebungsstörungen mit der Taktimpulsfrequenz fa vom
Oszillator 13 erzeugen. Die Taktimpulsfrequenz fa
vom Oszillator 13 liegt über der Taktimpulsfrequenz fb vom
Oszillator 14, so daß die Empfangsfrequenzen f1, f2, ... fn
keiner Schwebungsstörung ausgesetzt sind, wenn die
Taktimpulsfrequenz fb vom Oszillator 14 benutzt wird.
In bestimmten Zeitintervallen ermittelt
der Mikroprozessor 21 zunächst, ob der Tuner 1 sich im
Stationswählbetrieb befindet oder nicht, wie es in Fig. 3
dargestellt ist (Schritt 51). Wenn sich der Tuner 1 nicht
im Stationswählbetrieb befindet, wird ein
Taktimpulserzeugungsbefehl ausgegeben (Schritt 52). Auf
diesen Befehl hin liegt ein Signal mit niedrigem Pegel von der
Schnittstelle 24 an dem die Schwingung unterbrechenden
Steueranschluß des Taktgenerators 12, so daß der
Taktgenerator 12 einen Taktimpuls erzeugt.
Anschließend wird geprüft, ob der vorliegende Zeitpunkt
ein Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten des
Funktionswählschalters 5 auf den Tuner 1 ist oder
nicht (Schritt 53). Wenn der vorliegende Zeitpunkt nicht
unmittelbar nach dem Umschalten des Wählschalters 5 auf
den Tuner 1 liegt, dann wird geprüft, ob der
vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Abschluß des
Stationswählvorganges liegt oder nicht (Schritt 54). Wenn
der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar nach dem Umschalten
des Wählschalters 5 auf den Tuner 1 oder
unmittelbar nach dem Abschluß des Stationswählvorganges
liegt, dann wird geprüft, ob die laufende Empfangsfrequenz
f0 zu den Frequenzen f1, f2, ... fn gehört oder nicht
(Schritt 55). Wenn f0 nicht zu den Frequenzen f1, f2, ...
fn gehört, dann wird ein erster Frequenzwählbefehl
ausgegeben, um die Taktimpulsfrequenz fa zu wählen (Schritt
56). Auf diesen ersten Frequenzwählbefehl wird ein
Treibersignal von der Schnittstelle 24 ausgegeben, so daß
der Wählschalter 15 den Oszillator 13 mit dem
Taktgenerator 12 verbinden. Die Taktimpulsfrequenz
des Generators 12 wird daher gleich der Frequenz fa.
Wenn andererseits die Frequenz f0 zu den Frequenzen f1, f2,
... fn gehört, dann wird ein zweiter Frequenzwählbefehl zum
Wählen der Taktimpulsfrequenz fb ausgegeben (Schritt 57).
Der Wählschalter 15 wird über ein Treibersignal, das von
der Schnittstelle 24 auf den zweiten Frequenzwählbefehl
ausgegeben wird, dazu gebracht, den Oszillator 14
mit dem Taktgenerator 12 zu verbinden. Das
hat zur Folge, daß die Taktimpulsfrequenz des
Taktimpulsgenerators 12 gleich der Frequenz fb wird.
Wenn ermittelt wird, daß sich der Tuner 1 im
Stationswählvorgang befindet, dann wird ein Befehlssignal
zum Unterbrechen der Taktimpulserzeugung ausgegeben
(Schritt 58). Auf diesen Unterbrechungsbefehl liefert die
Schnittstelle 24 ein Signal mit hohem Pegel dem
Steueranschluß des
Taktgenerators 12, so daß dieser die Erzeugung der
Taktimpulse unterbricht. Vor der Ausgabe des Befehls zum
Unterbrechen der Taktimpulserzeugung hat in der
Zwischenzeit der Mikroprozessor 21 ein Steuersignal dem
digitalen Signalprozessor 7 geliefert, um die
Rechenvorgänge im Signalprozessor 7 zu unterbrechen und den
Signalprozessor 7 zu veranlassen, kurzzeitig die Daten und
ähnliche Informationen, auf die sich der Rechenvorgang
bezieht, zu halten, wobei dann, wenn ein
Impulserzeugungsbefehl ausgegeben wird, ein Steuersignal am
digitalen Signalprozessor 7 liegt, damit dieser seinen
Rechenbetrieb wieder aufnimmt.
Wenn ein Arbeitsvorgang im Tuner 1, beispielsweise ein Suchlauf,
begonnen wird, dann setzt die
Steuerschaltung 39 in der in Fig. 4 dargestellten Weise ein
Identifikationskennzeichen F1 für den Stationswählbetrieb
auf 1 (Schritt 61), bringt die Steuerschaltung 39 den
programmierbaren Frequenzteiler der PLL-Schaltung 32a dazu,
das Frequenzteilerverhältnis um einen bestimmten Wert zu
ändern (Schritt 62) und prüft die Steuerschaltung 39, ob
ein bestimmtes Zeitintervall seit der Änderung des
Frequenzteilerverhältnisses abgelaufen ist oder nicht
(Schritt 63). Dieses bestimmte Zeitintervall ist etwas
länger als die Zeit zwischen dem Zeitpunkt, an dem eine
Änderung im Frequenzteilerverhältnis erfolgt ist, bis zu
dem Zeitpunkt, an dem sich die Empfangsfrequenz
tatsächlich ändert und stabil wird. Wenn das bestimmte
Zeitintervall abgelaufen ist, dann wird geprüft, ob das
Stationsdetektorsignal vom Stationsdetektor 38 geliefert
worden ist oder nicht (Schritt 64). Wenn die
Empfangsfrequenz beispielsweise um 100 kHz aufgrund einer
Änderung des Frequenzteilerverhältnisses des
programmierbaren Frequenzteilers
ansteigt und wenn der Zwischenfrequenzsignalpegel, der die
empfangene elektrische Feldstärke anzeigt, über einem
bestimmten Wert liegt, während der Pegel der S-
Kurvencharakteristik im FM-Detektor 34 innerhalb eines
bestimmten Pegelbereiches liegt, dann wird ein
Stationsdetektorsignal, das angibt, daß ein
Sender empfangen wird, vom Stationsdetektor 38 der
Steuerschaltung 39 geliefert. Wenn die Steuerschaltung
dieses Stationsdetektorsignal empfängt, setzt sie das den
Stationswählbetrieb bezeichnende Kennzeichen F1 auf "0"
zurück (Schritt 65), wohingegen sie auf den Schritt 62
übergeht, wenn sie das Stationsdetektorsignal nicht
empfängt. Das Kennzeichen F1 zum Bezeichnen des
Stationswählbetriebes liegt als Signal mit dem logischen
Wert "0" oder "1" an der Steuerschaltung 39.
Im oben genannten Schritt 51 wird daher entschieden, daß
ein Stationswählbetrieb durchgeführt wird, wenn das
Kennzeichen F1 gleich "1" ist, und daß ein
Stationswählbetrieb nicht ausgeführt wird, wenn das
Kennzeichen F1 gleich "0" ist. Im Schritt 54 erfolgt die
Entscheidung, daß der vorliegende Zeitpunkt unmittelbar
hinter dem Abschluß des Stationswählbetriebes liegt, zu
einem Zeitpunkt unmittelbar nach einer Änderung des
Kennzeichens F1 vom logischen Wert "1" auf den logischen
Wert "0".
Wenn weiterhin der Mikroprozessor 21 den Wählschalter 5 auf
Betätigung der Tastatur 17 geschaltet
hat, dann wird ein Schaltkennzeichen F2 auf "1" gesetzt,
während dann, wenn der Wählschalter 5 auf andere Funktionen
geschaltet ist, das Schaltkennzeichen F2 auf "0" gesetzt
wird. Im Schritt 53 wird entschieden, daß der Zeitpunkt
unmittelbar nach einer Änderung des Schaltkennzeichens F2
von "0" auf "1" der Zeitpunkt unmittelbar nach dem
Umschalten des Funktionswählschalters 5 auf den
Tuners 1 ist.
Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ein
Suchlauf als Stationswählbetrieb angegeben ist, stellt dies
keine Beschränkung dar; es kann auch ein
Wählbetrieb von Hand, bei dem die Empfangsfrequenz durch
die Betätigung einer Taste geändert wird, oder ein
Speicherbetrieb in
Betracht gezogen werden.
Bei einem CD-Plattenspieler 3, einem digitalen
Tonbandgerät, einem Tuner für den Satellitenfunkempfang und
ähnlichen Vorrichtungen, die in der Lage sind, direkt ein
digitales Tonsignal zu erzeugen, kann das Ausgangssignal
direkt am digitalen Signalprozessor 7 liegen, ohne über den
Analog/Digital-Wandler 6 zu gehen.
Bei der oben beschriebenen
Tonwiedergabevorrichtung kann die Frequenz der Taktimpulse,
die an der digitalen Signalverarbeitungseinrichtung
liegen, nach
Maßgabe der Empfangsfrequenz des Tuners geändert werden, so
daß selbst dann, wenn die Frequenz der Taktimpulse hoch ist
und harmonische Signalwellen im Empfangsband liegen, der
empfangene Sender frei von Schwebungsstörungen ist.
Claims (2)
1. Tonwiedergabevorrichtung, umfassend
einen Tuner (1) und
eine digitale Signalprozessoreinrichtung (7) mit einer
Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) zum Betreiben
der digitalen Signalprozessoreinrichtung (7), wobei die
Taktgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) auf solche
Taktfrequenzen umschaltbar ist, bei denen der Tuner (1) am wenigsten gestört ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zum Prüfen der laufenden Empfangsfrequenz
(f₀) und zum Einstellen der Taktfrequenz in
Abhängigkeit von der laufenden Empfangsfrequenz f₀)
vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Taktimpulsgeneratoreinrichtung (12, 13, 14, 15) die Erzeugung eines
Taktimpulses unterbricht, wenn der Tuner (1) sich im
Stationswählbetrieb befindet.
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