DE4424053A1 - Tonträger-Detektorschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tonträger-Detektor­ schaltung zur Verwendung in einem Fernsehgerät oder einem Videorecorder, bei der während der Tonträgerdetektion eine Trägerfrequenz eines Audiosignals durch von einem Mikropro­ zessor ausgegebene Pulsweitenmodulations-Signale korrigiert wird, um Rauschen zu entfernen.

Im allgemeinen umfaßt ein Fernsehgerät oder ein Videorecor­ der eine Empfangseinrichtung mit einem Tuner zum Empfang von Signalen, die von einer Sendeeinrichtung ausgegeben werden. Wenn ein VHF-Kanal oder ein UHF-Kanal ausgewählt wird, wan­ delt der Tuner Signale vom ausgewählten Kanal auf eine Zwi­ schenfrequenz, die auf einfache Weise demoduliert werden kann. Daraufhin werden die vom Tuner ausgegebenen Signale demoduliert und die demodulierten Signale werden als Video­ signale und Audiosignale detektiert, um an eine Videosignal- Verarbeitungseinrichtung bzw. eine Audiosignal-Verarbei­ tungseinrichtung abgegeben zu werden.

Nachstehend wird anhand der Fig. 1 die Betriebsweise einer herkömmlichen Schaltung zur Kanalauswahl hinsichtlich der voranstehend genannten Demodulation und Detektion näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus einer herkömm­ lichen Empfangseinrichtung.

Die von einer Fernsehsendeanstalt oder von einer Sendeein­ richtung gesendeten Signale werden von einer Antenne 2 emp­ fangen und an einen Tuner 10 abgegeben, wobei die empfange­ nen Signale einer Kanalselektion unterzogen werden. Die kanalselektierten Signale werden mit Oszillationssignalen gemischt, die von einem im Tuner 10 enthaltenen (nicht ge­ zeigten) Lokal-Oszillator erzeugt werden. Die gemischten Signale entsprechen einer Frequenzdifferenz zwischen den kanalselektierten Signalen und den Oszillationssignalen des Lokal-Oszillators. Die so entstandenen Signale sind Zwi­ schenfrequenz-Signale (ZF-Signale), wobei die ZF bei jedem Übertragungsverfahren vorbestimmt ist.

Im Falle eines NTSC(National Television System Committee)- Übertragungsverfahrens, beträgt die Zwischenfrequenz (ZF) bei jedem Kanal 45,75 MHz für Videosignale und 41,25 MHz für Audiosignale. Der Grund, warum die empfangenen Signale in ZF-Signale umgewandelt werden ist der, daß dadurch die Demodulation vereinfacht wird.

Die ZF-Signale werden an einem ZF-Signalausgangsanschluß ZF des Tuners 10 ausgegeben und werden durch einen ZF-Signal­ verstärker 20 verstärkt. Dann werden sie in ein Filter 30 mit sägezahnförmiger Übertragungsfunktion eingegeben, wo­ durch zusätzliche Kanalbandsignale den Signalen entnommen werden, bevor sie ausgegeben werden.

Die ausgegebenen Signale werden durch den Demodulator 40 demoduliert. Um die Videosignale in Standardsignale zu de­ modulieren, ist der Demodulator 40 mit einer Videosignal- Detektoreinrichtung 42 ausgestattet, die eine Parallelschal­ tung aus einer Spule L und einem Kondensator C umfaßt. Die vom Demodulator 40 demodulierten Signale werden an eine Videosignal-Kompensationseinrichtung 50 bzw. an eine Audio­ signal-Detektoreinrichtung 60 ausgegeben. Die Videosignal- Kompensationseinrichtung 50 ist ausgangsseitig am Demodula­ tor 40 angeordnet und umfaßt ein Audio-Sperrfilter 52, ein Auswahl-Sperrfilter 54 und einen Pufferverstärker 56.

Nachfolgend wird der Vorgang der Detektion und Ausgabe der Videosignale beschrieben. Die durch den Demodulator 40 de­ modulierten Signale werden in das Audio-Sperrfilter 52 ein­ gegeben, um vom Audiosignal getrennt zu werden. Das Audio- Sperrfilter 52 filtert das mit Audiosignalen behaftete Fre­ quenzband aus, so daß nur Videosignale ausgegeben werden. Bei der Entfernung des Audiosignals im Audio-Sperrfilter 52 wird das Videosignal im oberen Bandbereich gedämpft. Das ge­ dämpfte Videosignal wird durch ein Auswahl-Sperrfilter 54 kompensiert und wird dann in den Pufferverstärker 56 einge­ geben, um auf eigen passenden Ausgangspegel eingestellt zu werden. Dieses Videosignal mit eingestelltem Pegel wird dann an eine (nicht gezeigte) Videosignal-Verarbeitungseinrich­ tung abgegeben.

Die Audiosignal-Detektoreinrichtung 60 umfaßt ein Audio- Bandpaßfilter 62, einen Frequenzmodulations(FM)-Detektor 64 und eine Deemphase-Schaltung 66. Der Betrieb der Audiosi­ gnal-Detektoreinrichtung 60 wird nachstehend beschrieben. Die durch den Demodulator 40 demodulierten Signale werden in das Audio-Bandpaßfilter 62 eingegeben, so daß zusätzliche Audio-Bandsignale aus den demodulierten Signalen ausgefil­ tert werden. Dann detektiert der FM-Detektor 64 FM-Signale aus den Signalen, die durch das Audio-Bandpaßfilter 62 ge­ filtert wurden. Ein FM-Oszillator 70 ist mit einem Eingang des FM-Detektors 64 verbunden.

Der FM-Oszillator 70 stellt eine bestimmte Frequenz zur Ver­ fügung, die durch die Sendestationen eingestellt wird. Zum Beispiel beträgt die zur Verfügung gestellte Oszillatorfre­ quenz beim NTSC-Verfahren 4,5 MHz, während beim PAL-Verfah­ ren die zur Verfügung gestellte Oszillatorfrequenz 5,5 MHz oder 6,0 MHz beträgt.

Die mittels der zur Verfügung gestellten Oszillatorfrequenz detektierten Audiosignale werden in die Deemphase-Schaltung 66 eingegeben. Dabei wird ein höherer Frequenzbandbereich der Audiosignale durch eine Zeitkonstante einer in der Deemphase-Schaltung 66 umfaßten internen Schaltung gedämpft, worauf sie zu einer (nicht gezeigten) Audiosignal-Verarbei­ tungseinrichtung ausgegeben werden. Der Grund, warum der hö­ here Frequenzbandbereich der Signale gedämpft wird ist der, daß die Sendestation einen Preemphase-Vorgang durchführt, um den höheren Frequenzbandbereich der Signale zu verstärken und um dadurch bei der Übertragung verursachtes Rauschen zu unterdrücken. Somit werden die Ausgangskennlinien der jewei­ ligen Frequenzbänder der an die Audiosignal-Verarbeitungs­ einrichtung abgegebenen Audiosignale durch eine Dämpfung des höheren Frequenzbandbereiches der ausgegebenen Signale geeb­ net.

Jedoch muß im Normalfall die Tonträgerfrequenz mit einer be­ stimmten Bandbreite empfangen werden, die wie voranstehend anhand eines auf der Bildsignal-Trägerfrequenz beruhenden Beispiels beschrieben wurde, vom Übertragungsverfahren ab­ hängt. Jedoch kann im realen Fall die Frequenz in Abhängig­ keit vom Übertragungszustand der Sendestation und in Abhän­ gigkeit vom Ausbreitungsmedium verändert sein. Das heißt, daß, wenn eine Frequenz eines Bildsignalträgers verändert ist, die von der Bildsignal-Trägerfrequenz durch ein be­ stimmtes Band getrennte Tonträgerfrequenz ebenfalls verän­ dert ist, was zur Folge hat, daß eine genaue Detektion nicht ausgeführt werden kann, wodurch bei der Ausgabe der Audio­ signale Rauschen erzeugt wird.

Die in Fig. 2 gezeigte herkömmliche Empfangseinrichtung wird anhand der Fig. 3 detaillierter beschrieben, die das Fre­ quenzband der nach der Demodulation detektierten Signale zeigt. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen P eine Bildsi­ gnal-Trägerfrequenz, C eine Farbsignal-Trägerfrequenz und S eine Audiosignal-Trägerfrequenz. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist üblicherweise die Differenz zwischen der Bildsignal-Trä­ gerfrequenz P und der Audiosignal-Trägerfrequenz S etwa 4,5 MHz, wobei dies für alle Kanäle gilt.

Wenn jedoch die Audiosignal-Trägerfrequenz durch den Über­ tragungszustand der Sendestation oder das Ausbreitungsmedium wie oben beschrieben verändert ist, wird die Trägerfrequenz P des Bildsignals auf die in Fig. 3 gezeigte gestrichelte Linie verschoben. Das heißt, daß die Trägerfrequenz P des Bildsignals verändert ist. Weiterhin ist auch die Trägerfre­ quenz S des Audiosignals, die von der Trägerfrequenz P des Bildsignals um etwa 4,5 MHz entfernt war, ebenfalls verän­ dert. Diese Kettenreaktion erfolgt immer dann, wenn die Trä­ gerfrequenz der Bildsignale verändert wurde, da die Träger­ frequenz S des Audiosignals immer um eine bestimmte Band­ breite von der Trägerfrequenz P des Bildsignals entfernt ist.

Wenn die Audiosignale detektiert und ausgegeben werden, wird aus voranstehend beschriebenem Grund Rauschen erzeugt.

Aus der US-PS 5177613 ist eine Vorrichtung zur Unterdrückung des Rauschens bekannt, bei der ein Filter mit sägezahnförmi­ ger Übertragungsfunktion zur Filterung der von einem her­ kömmlichen Tuner ausgegebenen Signale verwendet wird, wo­ durch eine qualitativ hochwertige Breitband-Audiosignal-Ver­ arbeitungseinrichtung geschaffen wird. Jedoch werden bei dieser Vorrichtung durch das Filter mit sägezahnförmiger Übertragungsfunktion sowohl die Audiosignale als auch die Videosignale gefiltert.

Die Erfindung soll die voranstehend beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Vorrichtung beseitigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Tonträger-Detektorschal­ tung zu schaffen, bei der die Verschiebung der Tonträgerfre­ quenz durch Verwendung von von einem Mikroprozessor ausgege­ benen Pulsweiten-Modulationssignalen korrigiert wird, so daß Rauschen von den ausgegebenen Audiosignalen entfernt werden kann.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Tonträger-Detektorschaltung umfaßt: eine Tasten-Eingabeein­ richtung mit einer oder mehreren Tasten zur Frequenzeinstel­ lung; einen Mikroprozessor zur Ausgabe von Pulsweitenmodula­ tions-Signalen und von Audio-Einstellsignalen in Antwort auf eine Tastenbetätigung der Tasten-Eingabeeinrichtung; eine variable Oszillatoreinrichtung zur Wandlung der Pulsweiten­ modulations-Signale in Gleichstromkomponenten-Signale und zur Ausgabe von Signalen mit variabler Frequenz in Abhängig­ keit des Pegels der Gleichstromkomponenten-Signale; eine Frequenzmodulations- und Oszillationseinrichtung zur Erzeu­ gung von Signalen mit eingestellter Frequenz und zu ihrer Ausgabe an eine Signalverarbeitungsvorrichtung gemäß einem verwendeten Übertragungsverfahren; und eine Schalteinrich­ tung zur wahlweisen Ausgabe der erzeugten Ausgangssignale der variablen Oszillatoreinrichtung oder der Frequenzmodula­ tions- und Oszillationseinrichtung an die Frequenzmodulati­ ons- und Detektionseinrichtung unter Steuerung der Audio- Einstellsignale.

Die Funktions- und Wirkungsweise der Erfindung wird nachfol­ gend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt im einzelnen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Tonträger- Detektorschaltung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen Empfangsein­ richtung und

Fig. 3 ein nach der Demodulation durch die herkömmliche Empfangseinrichtung detektiertes Frequenzband.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 verwendeten gleichen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente und daher wird auf eine nochmalige Beschreibung dieser Elemente verzichtet.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine Tasten-Eingabeein­ richtung 100 eine Mehrzahl von Tasten K1-K3 und eine Tastenmatrix 102 zur manuellen Audiosignaleinstellung, wobei die Tasten-Eingabeeinrichtung 100 mit einem Mikroprozessor 120 verbunden ist. Der Mikroprozessor 120 besitzt einen Aus­ gangsanschluß MST zur manuellen Audiosignaleinstellung und einen weiteren Ausgangsanschluß PWM zur Ausgabe von Pulswei­ tenmodulations-Signalen. Die Taste K1 der Tasten-Eingabeein­ richtung 100 ist eine Taste zur manuellen Audiosignalein­ stellung, die Taste K2 eine Plus-Taste und die Taste K3 ist eine Minus-Taste.

Der Pulsweitenmodulations-Signalausgangsanschluß PWM ist mit einer variablen Oszillatoreinrichtung 140 verbunden, welche ein Tiefpaßfilter 142 und eine zweite FM-Oszillatoreinrich­ tung 144 umfaßt. Die variable Oszillatoreinrichtung 140 wird nachstehend detaillierter beschrieben. Das Tiefpaßfilter 142 glättet die Pulsweitenmodulationssignale auf eine Gleich­ stromkomponente und ein Ausgangsanschluß des Tiefpaßfilters 142 ist mit der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 verbun­ den. Daher wird in Abhängigkeit des Pegels der vom Tiefpaß­ filter 142 ausgegebenen Gleichstromkomponentensignale die Ausgangsfrequenz der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 verändert. Weiterhin wird der Pegel der Gleichstromkompo­ nente zur Änderung der Frequenz in Anhängigkeit des Tastver­ hältnisses der Pulsweitenmodulations-Signale verändert.

Der Signalausgangsanschluß des Mikroprozessors 120 zur manu­ ellen Audiosignaleinstellung ist über Widerstände R1 und R3 eines ersten Schalters 160 und eines zweiten Schalters 165 mit den Basen von Transistoren Q1 und Q2 verbunden. Die Emitter der Transistoren Q1 und Q2 sind mit einer ersten FM- Oszillatoreinrichtung 75 bzw. mit einer zweiten FM-Oszilla­ toreinrichtung 144 verbunden. Die Kollektoren der Transisto­ ren Q1 und Q2 sind mit einem FM-Detektor 64 verbunden, wäh­ rend ihre Basen und Emitter jeweils über Widerstände R2 und R4 miteinander verbunden sind.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäßen Schaltung, deren Aufbau voranstehend beschrieben wurde, wird nachstehend be­ schrieben.

Wie voranstehend anhand von Fig. 2 beschrieben wurde, werden durch eine Antenne 2 empfangene Wellen kanalselektiert und demoduliert. Danach werden sie an eine Videosignal-Kompensa­ tionseinrichtung 50 und an einen Audiosignal-Detektor 60 ausgegeben.

Die Videosignal-Kompensationseinrichtung 50 entfernt die Rauschkomponente aus den Videosignalen und stellt ihren Pe­ gel ein, bevor sie ausgegeben werden. Ein Audio-Bandpaßfil­ ter 62 filtert zusätzliche Audio-Bandsignale aus und die ge­ filterten Audiosignale werden in den FM-Detektor 64 eingege­ ben. Die vom FM-Detektor 64 detektierten Signale werden in einer Deemphase-Schaltung 66 einer Deemphase unterzogen und daraufhin ausgegeben.

Während des voranstehend beschriebenen Vorgangs führt der FM-Detektor 64 Detektionen aus, wenn vom Benutzer keine Tasteneingabe erfolgt, worauf der Mikroprozessor 120 ein Signal zur manuellen Audiosignaleinstellung mit niedrigem Pegel ausgibt. Daraufhin wird der Transistor Q1 der ersten Schalteinrichtung 160 durchgeschaltet, während der Transi­ stor Q2 der zweiten Schalteinrichtung 165 gesperrt wird. Somit detektiert der FM-Detektor 64 die Audiosignale mittels der Frequenz, die von der ersten FM-Oszillatoreinrichtung 75 zur Verfügung gestellt wird.

Wenn jedoch im Fall, daß die Tonträgerfrequenz von der Sen­ destelle verändert ist, die Audiosignale mittels der Oszil­ lationsfrequenz der ersten FM-Oszillationseinrichtung 75 detektiert werden, kann wegen der Differenz zwischen der Os­ zillationsfrequenz und der veränderten Frequenz keine genaue Detektion erfolgen.

Wenn daher Rauschen erzeugt wird, drückt ein Benutzer die Taste K1 der Tasten-Eingabeeinrichtung 100 zur manuellen Audiosignaleinstellung, um das Rauschen zu entfernen. Die Tasteneingabe mittels der Taste K1 der Tasten-Eingabeein­ richtung 100 wird von der Tastenmatrixschaltung 102 an den Mikroprozessor 120 abgegeben.

Daraufhin gibt der Mikroprozessor 120 ein Signal zur manuel­ len Audiosignaleinstellung mit hohem Pegel entsprechend des von der Tastenmatrix 102 eingegebenen Signals aus. Dadurch wird ein Signal mit hohem Pegel an die Basis des Transistors Q1 der ersten Schalteinrichtung 160 angelegt, wodurch der Transistor Q1 gesperrt wird, während der Transistor Q2 der zweiten Schalteinrichtung 165 durch Anliegen des Signals mit hohem Pegel an seiner Basis durchgeschaltet wird.

Somit wird die von der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 variierte Oszillationsfrequenz an den FM-Detektor 64 gelie­ fert, wodurch ein manueller Audiosignal-Einstellstatus er­ zeugt wird und die Trägerfrequenz der ausgegebenen Audiosi­ gnale eingestellt werden kann.

Wenn, wie voranstehend beschrieben, der manuelle Audiosi­ gnal-Einstellstatus erzeugt wird, können die Plus-Taste K2 und die Minus-Taste K3 der Tasten-Eingabeeinrichtung 100 betätigt werden um Einstellsignale von der Tastenmatrix 102 an den Mikroprozessor 120 abzugeben, wodurch das Rauschen entfernt wird.

Wenn zuerst die Plus-Taste K2 bedient wird, verringert sich das Tastverhältnis der vom Mikroprozessor 120 ausgegebenen Pulsweitenmodulations-Signale, wodurch der Pegel der vom Tiefpaßfilter 142 ausgegebenen Gleichstromkomponentensignale erhöht wird. Dementsprechend wird auch die von der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 ausgegebene Frequenz erhöht.

Wenn andererseits die Minus-Taste K3 betätigt wird, erhöht sich das Tastverhältnis der vom Mikroprozessor 120 ausgege­ benen Pulsweitenmodulations-Signale, wodurch der Pegel der vom Tiefpaßfilter 142 ausgegebenen Gleichstromkomponentensi­ gnale verringert wird. Dementsprechend verringert sich auch die von der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 ausgegebene Frequenz.

Auf diese Weise kann die veränderte Trägerfrequenz dadurch eingestellt werden, daß das Tastverhältnis der vom Mikropro­ zessor 120 ausgegebenen Pulsweitenmodulations-Signale durch Betätigung der Tasten-Eingabeeinrichtung 100 eingestellt wird, wodurch die von der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 ausgegebene Frequenz eingestellt wird. Die Bandbreite der von der zweiten FM-Oszillatoreinrichtung 144 ausgebbaren Korrekturfrequenz beträgt etwa 4-7 MHz.

Nachstehend wird anhand der Fig. 3 die Veränderung der Trä­ gerfrequenz innerhalb der voranstehend genannten Bandbreite beschrieben. Durch Einstellung der veränderten Frequenz in­ nerhalb des Bereichs der Korrektur-Frequenzbandbreite er­ folgt die Einstellung nahe bei der Audiosignalfrequenz S, die durch die durchgezogene Linie gekennzeichnet ist, wo­ durch Rauschen entfernt wird.

Erfindungsgemäß wird bei der Tonträgerdetektion die Träger­ frequenz der Audiosignale durch Verwendung von von einem Mikroprozessor ausgegebenen Pulsweitenmodulations-Signalen korrigiert, so daß durch eine Veränderung der Frequenz er­ zeugtes Rauschen entfernt werden kann.

Claims (3)

1. Tonträger-Detektorschaltung, mit:

• a) einer eine Mehrzahl von Tasten (K1, K2, K3) umfassenden Tasten-Eingabeeinrichtung (100);
• b) einem Mikroprozessor (120) zur Ausgabe von Pulswei­ tenmodulations-Signalen und eines Signals zur manu­ ellen Audiosignaleinstellung in Antwort auf eine Ta­ stenbetätigung der Tasten-Eingabeeinrichtung (100);
• c) einer variablen Oszillatoreinrichtung (140) zur Umwandlung der Pulsweitenmodulations-Signale in Gleichstromkomponentensignale und zur Ausgabe eines Signals mit variabler Frequenz nach Maßgabe eines Pegels der Gleichstromkomponentensignale;
• d) einer Frequenzmodulations- und Oszillationseinrich­ tung (70) zur Erzeugung von Signalen mit eingestell­ ter Frequenz und zu ihrer Ausgabe an eine Signalver­ arbeitungsvorrichtung (2, 10, 20, 30, 40, 42, 50, 60) gemäß einem verwendeten Übertragungsverfahren; und
• e) einer Schalteinrichtung (160, 165) zur wahlweisen Ausgabe der Ausgangssignale der variablen Oszilla­ toreinrichtung (140) und der Frequenzmodulations- und Oszillationseinrichtung (70) an eine Frequenzmo­ dulations-Detektoreinrichtung (64) unter Steuerung des Signals zur manuellen Audiosignaleinstellung.

2. Tonträger-Detektorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasten-Eingabeeinrichtung (100) umfaßt:
eine erste Taste (K1) zur Einstellung eines manuellen Audiosignal-Einstellstatus;
eine zweite Taste (K2) zur Frequenzerhöhung; und
eine dritte Taste (K3) zur Frequenzverringerung.

3. Tonträger-Detektorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (160, 165) umfaßt:
einen ersten Schalter (160) zur Ausgabe des Ausgangs­ signals der Frequenzmodulations- und Oszillationsein­ richtung (70) an die Frequenzmodulations-Detektorein­ richtung (64) im Falle eines nicht manuellen Audiosi­ gnal-Einstellstatus; und
einen zweiten Schalter (165) zur Ausgabe des Ausgangs­ signals der variablen Oszillatoreinrichtung (140) an die Frequenzmodulations-Detektoreinrichtung (64) im Falle eines manuellen Audiosignal-Einstellstatus.