DE4122004C2 - Verfahren zum Übertragen einer sich zeitlich ändernden Stellgröße - Google Patents

Description

Das Verfahren bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruches 1. Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 40 04 576 C1 bekannt.

Rundfunk-Tonsignale werden den Sendern mit einer Dynamik (Unterschied zwischen den lautesten und leisesten Signalen) zugeführt, welche auf den Signal- Rauschabstand des nachfolgenden Übertragungsweges abgestimmt ist. Die hieraus resultierende Dynamik entspricht jedoch in vielen Fällen nicht den individuellen Wünschen des Rundfunkhörers. So ist beispielsweise beim Abhören in einem fahrenden Kraftfahrzeug die übertragene Dynamik wegen des Geräuschpegels im Fahrzeug erheblich zu groß, wohingegen beispielsweise beim Abhören über Kopfhörer die übertragenen Dynamik, die in der Regel geringer als die Original­ dynamik des aufgenommenen Schallsignals ist, zu gering ausfällt.

Um die Tonsignalwiedergabe entscheidend zu verbessern, ist es wünschenswert, die Dynamik individuell am Ort der Wiedergabe den Wünschen des Hörers anpassen zu können. Hierfür ist es bekannt ("Rundfunktechnische Mitteilungen", Jg. 30, Heft 4, 1986, Seiten 158 bis 167), von dem Programmsignal eine Stell­ größe abzuleiten, welche die vom Tonmeister im Sendestudio vorgenommene Einengung der Originaldynamik auf eine sogenannte "Zieldynamik" repräsentiert. Unter "Zieldynamik" versteht man die Einengung auf einen bestimmten Wert, beispielsweise 30 dB, welche kleiner ist als die übertragene Dynamik. Dieses Stellsignal wird synchron mit dem zugeordneten Programmsignal übertragen und im Empfänger zur variablen Dynamikwahl ausgewertet. Die freie Wahl der Dynamik wird dadurch ermöglicht, daß mit Hilfe der übertragenen Stellgröße die "Zieldynamik" realisiert wird oder weiter eingeengt wird (Kraftfahrzeug) oder bei inverser Nutzung des Stellsignals die Originaldynamik rekonstruiert wird.

Zur Übertragung des Stellsignals "Variable Dynamik" ist es bekannt (DE 33 11 646 C2 und DE 33 11 647 C2), im Sendestudio am unteren Frequenzende des S- Signals eines M/S-codierten stereofonen Tonsignals eine feste und eine variable Tonfrequenz mit kleinem Pegel unhörbar einzufügen, deren Frequenzabstand die momentane Stellgröße repräsentiert. Die zur Demodulation der Frequenzdifferenz erforderlichen schmalbandigen Filter lassen jedoch schnelle Änderungen der Stellgröße nicht zu; ferner ist der für die Stellsignalübertragung vorgesehene Fre­ quenzbereich im S-Signal nicht hinreichend störungsfrei, um mit den verwendeten kleinen Signalpegeln der Tonfrequenzen eine sichere Übertragung zu gewährlei­ sten. Insbesondere beim mobilen Empfang treten in dem betreffenden Fre­ quenzbereich Störungen durch Mehrwegeempfang auf.

Zur Beseitigung dieser Schwierigkeiten ist es aus der DE 40 04 576 C1 bekannt, das Stellsignal "Variable Dynamik" sendestudioseitig in den Datenstrom eines Radiodatensignals (RDS-Signal) datenformatgerecht einzufügen. Das auf diese Weise ergänzte RDS-Signal wird vom Sendestudion zu terrestrischen Sendern übertragen. Dort wird das empfangene, ergänzte RDS-Signal jeweils einem Hilfsträger aufmoduliert, in das als Multiplexsignal zeitkorreliert vorliegende, ausgesteuerte Hörfunkprogrammsignal eingefügt und zusammen mit dem Mul­ tiplexsignal terrestrisch abgestrahlt. Empfangsseitig wird aus dem Multiplexsignal das RDS-Signal wiedergewonnen und aus dem Datenstrom des RDS-Signals wird das Steuersignal "Variable Dynamik" abgetrennt.

Dieses bekannte Übertragungsverfahren für das Stellsignal "Variable Dynamik" setzt jedoch die Generierung des RDS-Datenstroms im Sendestudio voraus, was derzeit nicht der Fall ist. Vielmehr wird generell der RDS-Datenstrom direkt am Sender generiert, so daß die Anwendung des bekannten Übertragungsverfahrens eine Umstellung des heutigen Betriebsablaufs bei den Rundfunkanstalten zur Voraussetzung hätte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches eine zeitkorrelierte Übertragung des Stellsignals "Variable Dynamik" ohne Umstellung des heutigen Betriebsablaufs bei Rundfunkan­ stalten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Aus der DE-OS 20 45 342 ist es an sich bereits bekannt, ein Steuersignal zur Umschaltung von UKW-Stereofonieempfangern von einem momentan empfange­ nen Sender auf einen anderen, eine Verkehrsfunksendung abstrahlenden Sender durch Amplitudenmodulation des Stereo-Pilottons zu übertragen. Dieses quasi­ statische Steuersignal ist jedoch mit dem Programminhalt des momentan empfan­ genen Rundfunkprogrammsignals nicht korreliert, so daß es für die Übertragung der sich dynamisch ändernden Information "Variable Dynamik" ungeeignet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren vermeidet die Mängel der eingangs genannten Verfahren und bietet insbesondere folgende Vorteile:

• 1. Eine Zeitverschiebung zwischen Programmsignal und Stellgröße kann systembedingt nicht auftreten.
• 2. Der Pilotton liegt in einem programmsignalfreien Bereich des Übertra­ gungsbandes, so daß Störungen des Programmsignals ausgeschlossen sind.
• 3. Der Pegel des Pilottones ist so hoch, daß ein störungsfreier Empfang gewährleistet ist.
• 4. Für die Decodierung des Stereo-Multiplex-Signals wird nur die Phasen­ lage des Pilottones ausgewertet. Die Stellinformation, die sich aus seiner Amplitude ergibt, kann deshalb ohne die Wiedergewinnung des unter­ drückten 38 kHz-Hilfsträgers im Empfänger zu stören, und ohne die Aussteuerung des Programmsignals im Sinne einer Hubreduzierung (wie dies bei Verwendung zusätzlicher Hilfsträger der Fall wäre) zu beein­ trächtigen, übertragen werden.
• 5. Die Frequenz des Pilottones liegt weit oberhalb des Tonfre­ quenzbereiches. Dadurch läßt sich durch sehr geringen Schaltungsaufwand im Empfänger die Stellgröße wiedergewinnen (z. B. Diodengleichrichter). Ferner sind schnelle Änderungen der Stellgröße im Gegensatz zu einer Übertragung am unteren Frequenzende möglich.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer sendeseitigen Anordnung zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer empfangsseitigen Einrichtung zur Durch­ führung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die anhand von Fig. 1 schematisch veranschaulichte Einrichtung zur sender­ seitigen Durchführung des Verfahrens zeigt ein Hörfunkstudio 1, das ein Rundfunkprogramm produziert. Über eine Programmzuführungsstrecke 8 gelangt das Signal zum Sender 20, wo es sowohl an eine Zeitver­ zögerungsschaltung 2, als auch an eine Schaltungsanordnung 3 (z. B. Hüllkurven­ detektor) geführt wird, die aus dem Programmsignal das Stellsignal für die variable Dynamik generiert. Das zeitverzögerte Programmsignal 9 wird einem Verstärker 4 zugeführt, dessen Verstärkung durch das Stellsignal 12 gesteuert wird. Das Ausgangssignal 10 dieses Verstärkers, das einen gegenüber dem ursprünglichen Programmsignal abweichenden Dynamikumfang aufweist, wird dem Eingang des Stereocoders 6 zugeführt.

Zur Übertragung der Stellgröße wird der im Stereocoder 6 erzeugte Pilotton herausgeführt 13, und einem weiteren Verstärker 5 zugeführt, dessen Verstärkung ebenfalls durch das Stellsignal 12 gesteuert wird. Das Ausgangssignal 14 trägt nun als zusätzliche Information das Stellsignal, es wird im Coder 6 dem codierten Programmsignal zugefügt, und zusammen mit ihm als komplettes Stereo-Mul­ tiplex-Signal über die Endstufe 7 des Senders zur Ausstrahlung gebracht. Durch die Generierung des Stellsignals am Ort des Senders 20 ist gewährleistet, daß die Zeitpunkte für die Ableitung des Stellsignals exakt mit der Phasenlage der Ampli­ tudenänderung des Pilottons korrelieren.

In der Praxis ist es unter Umständen nicht unbedingt erforderlich, eine Zeitver­ zögerung mittels der Schaltung 2 vorzusehen, da das menschliche Gehör eventuell auftretende kurze Übersteuerungseffekte bis zu einem gewissen Grad nicht wahrnimmt. Da durch diese "vorausschauende" Regelung aber jegliche Übersteu­ erung vermieden werden kann, lassen sich hierdurch wesentlich größere Dyna­ mikänderungen verwirklichen als bei bekannten Kompandersystemen. Außerdem werden auch kurzzeitige Hubüberschreitungen des Senders vermieden.

Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten empfangsseitigen Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird das HF-Signal 20 einer aus HF-Teil, ZF-Teil und Demodulator bestehenden Empfangsstufe 15 zugeführt, und in die Multiplex-Ebene 21 demoduliert. Im Stereo-Decoder 16 wird der Pilotton abgetrennt 25, aber auch das Programmsignal wiedergewonnen 22. In einer Schaltungsanordnung 19 (Pilotton-Gleichrichter) wird das Stellsignal 26 wiedergewonnen. Das Programmsignal 22 wird über einen Verstärker 17, dessen Verstärkung sich über das Stellsignal 26 steuern läßt, dem Lautsprecher oder Kopfhörer 18 zugeführt. Das Maß des Einflusses des Stellsignals 26 auf die Verstärkung läßt sich dabei durch eine manuelle Eingabe 23 verändern, so daß das wiedergegebene Programmsignal eine dem individuellen Wunsch des Zu­ hörers entsprechende Dynamik aufweist.

Claims (2)

1. Verfahren zum Übertragen einer sich zeitlich ändernden Stellgröße, welche von einem zugeordneten Rundfunkprogrammsignal abgeleitet, und zusammen mit dem Programmsignal ausgesendet wird, um empfangsseitig zur Beeinflussung des Wiedergabepegels des Programmsignals, und damit zur Wahl einer von der Programmsignaldynamik abweichenden Wieder­ gabedynamik verwendet zu werden, wobei die Stellgröße mit dem momentan empfangenen Rundfunkprogrammsignal korrelieirt, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die Stellgröße senderseitig abgeleitet und als Änderung der Amplitude des Stereo-Pilottones übertragen wird und daß bei niedrigem Programmsignalpegel die Amplitude des Pilottones erhöht sowie entsprechend bei hohem Signalpegel die Amplitude verringert wird, so daß der Anteil des für das Programmsignal zur Verfügung stehenden Frequenzhubes nicht verringert wird, und damit der Störabstand des ungeregelten Wiedergabesignals nicht verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße dem zugeordneten Programmsignal um eine feste Zeitspanne voreilt.