DE3048409A1

DE3048409A1 - Stereo-demodulator-schaltung in einem stereo-rundfunk-empfaenger

Info

Publication number: DE3048409A1
Application number: DE19803048409
Authority: DE
Inventors: Kanji Gunma Tanaka; Noboru Oota Gunma Usui
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1980-12-22
Publication date: 1981-09-17
Also published as: DE3048409C2; JPS5694856A; JPS5854692B2; US4399325A

Description

Beschrei bung

Die Erfindung betrifft eine Demodulatorschaltung in einem Stereo-Rundfunk-Empfänger und insbesondere eine Demodulatorschaltung in einem Stereo-Empfänger, bei der die Stereotrennung in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke geändert wird, um dadurch den Rausch abstand zu verbessern.

Es ist dem Fachmann bekannt, daß in einem Stereo-Empfänger der
Rauschabstand im Falle des Stereo-Zustands schlechter ist als im Falle des Mono-Zustands. Insbesondere in einem schwachen elektrischen Feld ist im Falle des Stereo-Zustands der Rauschabstand beträchtlich verschlechtert im Vergleich zum Mono-Zustand. Andererseits sind bei einer elektrischen Welle, wie etwa einer Rundfunk-Welle, Punkte einer großen elektrischen Feldstärke und Punkte einer kleinen elektrischen Feldstärke zufällig verteilt, entsprechend der sogenannten Rayleigh-Vertei1ung. Insbesondere in dem

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Falle, in dem eine elektrische Welle beispielsweise durch ein Gebäude unterbrochen wird, wird die elektrische Feldstärke sehr klein. Demzufolge ändert sich im Falle eines Stereo-Empfängers, wie etwa eines Auto-Stereo-Gerätes, das in einem Fahrzeug so mitgeführt wird, daß der Empfangspunkt von Zeit zu Zeit geändert wird, der Rauschabstand von Zeit zu Zeit, entsprechend der genannten Verteilung der elektrischen Feldstärke. An einem Punkt mit extrem kleiner elektrischer Feldstärke wird meist eine Rauschkomponente empfangen, so daß das Programm kaum hörbar ist. Bei einem bekannten Stereo-Empfänger wurde daher vorgeschlagen, im Falle, daß die elektrische Feldstärke kleiner als ein vorbestimmter Pegel wird, den Empfangszustand abrupt und zwangsweise vom Stereo- in den Mono-Zustand zu bringen, wodurch der Rauschabstand verbessert wird. Üieses sofortige und zwangsweise Umschalten vom Stereo- in den Mono-Zustand hat jedoch die nachfolgenden Nachteile zur Folge.

1. Da der Rauschabstand abrupt geändert wird, hat der Hörer ein unangenehmes Gefühl.

2. Da der Ton abrupt vom Stereo- in den Mono-Zustand geändert wird, wird beim Hörer ein seltsames oder ungewohntes Gefühl verursacht.

3. Beim zwangsweisen Umschalten vom Stereo- in den Mono-Zustand wird ein zusätzliches Geräusch bzw. Rauschen bewirkt.

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Zur Beseitigung dieser Nachteile wird in der US-PS 3 673 342 und in der DE-PS 1 939 422 eine Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Rauschabstands eines Stereo-Decoders beschrieben. Zum besseren Verständnis wird bereits an dieser Stelle zur Erläuterung des' Ausgangspunktes der Erfindung auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Anhand von Fig. 1 wird der oben beschriebene Stand der Technik kurz erläutert. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß bei Fig. 1 - ebenso wie bei den später beschriebenen Figuren.3, 7, 8 und 9 - die dargestellten Kurven der Einfachheit halber als eine Linie dargestellt sind. Diese Kurven sollen daher lediglich qualitativ die Wirkungsweise beschreiben.

Die Kurve A in Fig. 1 zeigt den Rauschabstand im Falle eines Mono-Zustands und die Kurve B im Falle eines Stereo-Zustands. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, hat der Rauschabstand eine enge Beziehung zur Stereo-Trennung. So wird der Rauschabstand um so besser, je kleiner die Stereo-Trennung wird. Damit wird der Rauschabstand durch Einstellung der Stereo-Trennung verbessert. Daher haben die oben beschriebenen Patente den Zweck, durch Steuerung der Stereo-Trennung, wie es in Fig. 1 in der Kurve C dargestellt ist, den Signal-Rauschabstand zu verbessern, wie es in Fig. 1 in der Kurve D dargestellt ist. So nimmt insbesondere die Stereo-Trennung im Bereich III der elektrischen Feldstärke nicht ab, während die Stereo-Trennung in den Bereichen I und II der elektrischen Feldstärke etwa im umgekehrten Verhältnis zur elektrischen Feldstärke abnimmt. Dies

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hat zur Folge, daß der Rauschabstand der Kurve D verändert, und damit die oben beschriebenen drei Nachteile beseitigt werden. Der oben beschriebene Stand der Technik weist jedoch immer noch ein ungelöstes Problem auf. Dies wird deutlicher anhand von Fig. "'2 beschrieben. Dabei ist auf der Ordinate die Stereo-Trennung und auf der Abszisse die Verbesserung des Rauschabstands entsprechend einer Änderung der Stereo-Trennung aufgetragen. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, steht der Grad der Verbesserung des Rauschabstands bezüglich der Änderung der Stereo-Trennung nicht notwendigerweise in proportionaler Beziehung. So führt eine Abnahme in der Stereo-Trennung nicht notwendigerweise zu einer Verbesserung des Rauschabstands. Wenn beispielsweise die Stereo-Trennung von 50 dB auf 40 dB abnimmt, so beträgt die Verbesserung im Rauschabstand höchstens etwa 0,2 dB. Selbst wenn die Stereo-Trennung von 40 dB auf 30 dß verändert wird, beträgt die Verbesserung des Rauschabstands nur etwa 0,3 dß. In anderen Worten, beim Stand der Technik, bei dom die Stereo-Trennung allmählich entsprechend der elektrischen Feldstärke abnimmt, wenn die elektrische Feldstärke unter einen vorbestimmten Wert abnimmt, tritt eine Situation im Bereich II der elektrischen Feldstärke (siehe Fig. 1) auf, bei der eine Stereo-Trennung nicht gut ist und eine Verbesserung im Rauschabstand auch nicht erreicht wird. Bei diesem Stand der Technik bleibt also insbesondere im Bereich II der elektrischen Feldstärke der Nachteil, daß lediglich die Stereo-Trennung abnimmt, obwohl nur ein geringer Einfluß selbst im Stereo-Zustand bezüglich des Rauschabstands ausgeübt wird. Obwohl daher der oben beschriebene Stand der Technik den Rauschab-

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stand im Bereich I der elektrischen Feldstärke, wie es aus Fig. 1 zu ersehen ist, wirkungsvoll verbessert, so bleibt immer noch der Nachteil, daß im Gegensatz dazu die Stereo-Trennung im Bereich II der elektrischen Feldstärke vermindert wird,

Dem gegenüber hat die Erfindung die Aufgabe, eine Demodulatorschaltung in einem Stereo-Empfänger zu schaffen, bei dem eine diskontinuierliche Änderung der Stereo-Trennung zwischen dem Stereo- und dem Mono-Zustand entsprechend der elektrischen Feldstärke erreicht wird, wobeiein besserer Rauschabstand erhalten werden soll, ohne daß der Grad der Stereo-Trennung insgesamt verschlechtert wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend den im Anspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird im Prinzip der Schwellenwert eines dem Pegel der elektrischen Feldstärke entsprechenden Signals festgestellt, so daß ein Steuersignal, durch das die Größe der elektrischen Feldstärke abrupt absinkt, wenn diese unterhalb eines vorbestimmten Wertes fällt, und die Stereo-Trennung entsprechend der Größe dieses Steuersignals gesteuert. Damit liefert der Stereo-Empfänger der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen besseren Rauschabstand bei einer einfacheren Schaltungskonfiguration, ohne daß die Stereo-Trennung insgesamt abnimmt bzw. sich verschlechtert.

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Kurz gesagt ist die Schaltungskonfiguration so beschaffen, daß die Stereo-Trennung so lange auf einem konstanten Wert gehalten wird, bis die elektrische Feldstärke auf einen vorbestimmten Wert abnimmt, um dann abrupt abzufallen, wenn die elektrische Feldstärke kl-einer wird als der oben beschriebene vorbestimmte Wert. Dabei wird die Stereo-Trennung im Bereich unterhalb des oben beschriebenen vorbestimmten Wertes der elektrischen Feldstärke entsprechend der elektrischen Feldstärke geändert, wobei eine diskuntinuierliche Änderung der Stereo-Trennung zwischen dem Stereo- und dem Mono-Zustand erfolgt. Der oben beschriebene vorbestimmte Wert der elektrischen FeIdstärkewi rd so gewählt, daß eine wirkungsvolle Verbesserung des Rauschabstands durch Ändern der Stereo-Trennung in ausreichendem Maße erreicht wird. Damit wird das oben beschriebene weitere Problem hinsichtlich des Bereichs II der elektrischen Feldstärke bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vollständig gelöst. Der erfindungsgemäße Stereo-Empfänger weist daher einen besseren Rauschabstand auf, ohne daß die Stereo-Trennung insgesamt abnimmt bzw. verschlechtert wird.

Demnach sieht die Erfindung eine Demodulatorschaltung vor, bei der die Stereo-Trennung in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke steuerbar ist. Ein Zwischenfrequenzsignal, das nicht begrenzt ist und von einer Zwischenfrequenzschaltung erzeugt wird, wird als ein dem Pegel der elektrischen Feldstärke entsprechendes Signal verwendet. Die Stereo-Trennung wird diskontinuierlich in Abhängigkeit von dem der elektrischen Feldstärke entsprechenden Signal gesteuert.

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Die Stereo-Trennung wird im Bereich oberhalb eines vorbestimmten Wertes der elektrischen Feldstärke auf dem möglichen Maximalwert gehalten, sie sinkt jedoch abrupt auf einen gegebenen Wert zwischen dem Stereo- und dem Mono-Zustand vom oben beschriebenen Maximalwert (Stereo-Zustand) ab, wenn die elektrische Feldstärke kleiner wird als der oben beschriebene vorbestimmte Wert, und die Stereo-Trennung wird im Bereich der elektrischen Feldstärke, iη dem diese kleiner ist als der oben beschriebene vorbestimmte Wert, in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke geändert.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Kurvenschaubild zur Erläuterung der Änderung der Stereo-Trennung und des Rauschabstands bezüglich der elektrischen Feldstärke beim Stand der Technik;

Fig. 2 ein Kurvenschaubild zur Erläuterung der Verbesserung im Rauschabstand bezüglich einer Änderung in der Stereo-Trennung bei einem bekannten Stereo-Empfänger;

Fig. 3 ein Kurvenschaubild zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung, entsprechend dem Kurvenschaubild nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 5 ei"n Blockschaltbild des 38-kHz-Signalgenerators nach Fig. 5, mehr im Detai1 ;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Ausführungsform nach" Fig. 4, mehr im Detai1;

Fig. 7, 8 und 9 Kurvenschaubilder zur Erläuterung der Betriebsweise der Ausführungsform nach Fig. 4;

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines wesentlichen Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 11 bis 13 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Signal wandlerschaltung.

Fig. 3 zeigt ein Kurvenschaubild zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung, wobei die Änderung der Stereo-Trennung und des Signal-Rauschabstands bezüglich der elektrischen Feldstärke des empfangenen Signals aufgetragen ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Stereo-Trennung im Bereich IV der elektrischen Feldstärke (entsprechend den Bereichen II und III nach Fig. 1) annähernd auf einem konstanten Wert gehalten, und zwar unabhängig von der elektrischen Feldstärke. Dabei kann der oben beschriebene konstante Wert der dem dem Stereo-Empfänger inhärente mögliche Maximalwert sein. Wenn die elektrische Feldstärke kleiner wird als der vorgegebene vorbestimmte Wert, das heißt an der Grenze zwischen den Be-

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reichen IV und V liegt, so sinkt die Stereo-Trennung abrupt auf einen gegebenen Wert ab. Selbstverständlich liegt der oben beschriebene gegebene Wert zwischen dem Stereo- und .dem Mono-Zustand. Im Bereich der elektrischen Feldstärke unterhalb des oben gekannten vorbestimmten Werts wird die Stereo-Trennung entsprechend der elektrischen Feldstärke geändert. Sp wird insbesondere im Bereich V der elektrischen Feldstärke die Stereo-Trennung gröBer, wenn die elektrische Feldstärke größer wird, während die Stereo-Trennung kleiner wird, wenn die elektrische Feldstärke kleiner wird. Damit wird erfindungsgemäß eine diskontinuierliche Stereo-Trennungsänderung bezüglich der Änderung der elektrischen Feldstärke erreicht, wie es durch die Kurve E in Fig. 3 dargestellt ist.

Durch diskontinuierliches Ändern der Stereo-Trennung, wie es in der Kurve E dargestellt ist, kann ein Rauschabstand erhalten werden, wie er in der Kurve F in Fig. 3 dargestellt ist. Die Kurve F in Fig. 3 und die Kurve D in Fig. 1 zeigen im wesentlichen eine ähnliche Kennlinie. Daraus ist ersichtlich, daß erfindungsgemäß die Verbesserung im Rauschabstand im Vergleich zu der in Fig. 1 dargestellten herk'ömml ichen Schaltung kaum verändert wird, während jedoch die Stereo-Trennung erheblich verbessert wird.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die in Fig. 4 dargestellte Ausführungsform weist einen FM-Stereo-Empfänger auf. Eine frequenzmodulierte elektrische Welle wird von einer Antenne 1 empfangen. Ein von der Antenne 1

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empfangenes HF-Signal wird von einem HF-Versta'rker 3 verstärkt und dessen Ausgangssignal wird einer Mischstufe 5 zugeführt. Die Mischstufe 5 mischt das empfangene HF-Signal mit einem von einem überlagerungsoszillator 7 erhaltenen Hilfssignal, wodurch ein Zwischenfrequenz (ZF)-Signal erhalten wird. Das ZF-Signal wird von einem ZF-Verstärker 9 verstärkt und einem FM-Detektor 11, wie etwa einem Quadratur-Detektor zugeführt. Der FM-Detektor 11 detektiert das ZF-Signal, wodurch ein niederfrequentes zusammengesetztes Stereosignal oder Stereomischsignal erhalten wird. Das vom FM-Detektor erhaltene Stereomischsignal wird einem Stereodecoder 13 zugeführt. Andererseits wird ein ZF-Signal, das in seiner Amplitude nicht durch einen Begrenzer (nicht dargestellt) begrenzt wird, vom ZF-Verstärker 5 einem Signalwandler 15 zugeführt. Dieses Spannungssignal VIF hat eine Größe, die dem Pegel des ZF-Signals, das heißt dem Pegel der elektrischen Feldstärke des empfangenen Signals entspricht. Der Signalwandler 15 empfängt das Spanungssignal VIF und liefert eine Steuersignalspannung Vpj.y. Die Steuersignal spannung V-^y wird einer Schaltsignal zuführungsschal tung. 17 zugeführt. Der Schaltsignalzuführungsschal tung 17 wird außerdem ein 38-kHz-Signal zugeführt, das heißt ein Hi1fsträgersignal, das von einem 38-kHz-Signalgenerator 19 erhalten wird. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, weist der 38-kHz-Signalgenerator 19 einen Phasenregelkreis (PLL) auf. Dabei wird das vom FM-Detektor 11 erhaltene Stereomischsignal dem einen Eingang eines Phasenkomparator 191 zugeführt. Dem anderen Eingang des Phasenkomparator 191 wird ein von einem Frequenzteiler 196 erhaltenes Signal zugeführt und am Ausgang des Phasenkomparator 191 legt

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ein Impuls mit einer Impulsbreite an, der der Phasendifferenz der an den beiden Eingängen anliegenden Signale entspricht. Der Phasendifferenzimpuls wird durch ein Tiefpaßfilter 192 integriert, dessen Ausgangssignal von einem Gleichstromverstärker 193 verstärkt'und einem spannungsgesteuerten Oszillator 194 als Steuerspannung zugeführt wird. Der spannungsgesteuerte Oszillator 194 oszilliert mit einer Frequenz von 76 kHz. Das vom spannungsgesteuerten Oszillator

194 erhaltene 76-kHz-Signal wird dem Frequenzteiler 195 zugeführt und von diesem im Verhältnis 1:2 frequenzgeteilt. Damit wird das Ausgangssignal des Frequenzteilers 195 ein 38-kHz-Signal, das heißt ein HiIfsträgersignal. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers 195 wird dem oben beschriebenen Frequenzteiler 196 zugeführt.

Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist das Ausgangssignal der Schaltung

195 in Fig. 5 das Hi1fsträgersignal , das der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 zugeführt wird. Der Stereo-Decoder 13 decodiert das angelegte Stereomischsignal in Abhängigkeit von dem von der Schaltsignal zuführungsschal tung 17 erhaltenen Schaltsignal, wodurch ein linkes Kanalsignal L und ein rechtes Kanalsignal R geliefert werden. Obwohl nicht in Fig. 4 dargestellt, werden diese beiden Kanalsignale den Tonerzeugungsschaltungen der entsprechenden Kanäle zugeführt. Jeder der tonerzeugenden Schaltungen weist einen NF-Verstärker und einen damit verbundenen Lautsprecher auf. Wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen ist, erzeugt der Signalwandler 15 ein Steuerspannungssignal V_CNT mit einer diskontinuierlichen Änderung in Abhängigkeit von dem Spannungssignal V,p, dessen Größe proportional zur elektrischen Feldstärke ist, wie es aus Fig. 7 zu ersehen ist.

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Die Diskontinuität des Steuersignals V-_Nj bewirkt die Diskontinuität der Stereo-Trennung, wie sie in der Kurve E in Fig. 3 dargestellt ist

Fig. 6 zeigt schematisch ein Detail der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 4. Dabei sind lediglich der Signalwandler 15, die Schaltsignal zuführungsschal tung 17 und der Stereodecoder 13 nach Fig. 4 im Detail dargestellt. Der Stereodecoder 13 ist vom Schaltungstyp und empfängt das vom FM-Detektor 11 (Fig. 4) erhaltene Stereomischsignal. Der Stereodecoder 13 weist eine erste Differenzschaltungsstufe 134 mit Transistoren 135 und 136 sowie eine zweite Differenzschaltungsstufe 137 mit Transistoren 138 und 139 auf. Das oben beschriebene Stereomischsignal wird von einer Differenzverstärkerstufe 130 mit Transistoren 132 und 133 empfangen. Die Differenzverstärkerstufe 131 führt das Stereomischsignal der ersten und zweiten Differenzschaltstufe 134 und 137 zu. Der Kollektor des Transistors 135 ist mit dem Kollektor des Transistors 138 verbunden, wobei am Verbindungspunkt das rechte Kanalsignal erhalten wird. Der Kollektor des Transistors 139 ist mit dem Kollektor des Transistors 136 verbundenj wobei am Verbindungspunkt das linke Kanalsignal erhalten wird. Die Basen der Transistoren 135 und 139 sind miteinander verbunden und ihnen wird das von der Schaltsignalzuführurigsschaltung 17 erhaltene Schaltsignal zugeführt. Die Basen der Transistoren 136 und 138 sind miteinander verbunden und ihnen wird das andere Schaltsignal von der Schaltung 17 zugeführt. Ein derartiger Stereodecoder unterzieht das von der Differenzverstärkerstufe 131

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erhaltene Stereoraischsignal mittels der Differenzschaltstufen 134 und 137 in Abhängigkeit vom Schaltsignal einem Schaltvorgang, wodurch das linke Kanalsignal und das rechte Kanalsignal erhalten werden. Ein derartiger Stereodecoder vom Schalttyp ist in der 115T-PS 3 617 641 beschrieben. Eine genauere Beschreibung eines derartigen Stereodecoders wird daher weggelassen.

Das ZF-Signal, das in seiner Amplitude nicht begrenzt vom ZF-Verstärker 9 erhalten wird, wird dem Signalwandler 15 als Spannungssignal Vrp proportional zur elektrischen Feldstärke des empfangenen Signals zugeführt. Der Signalwandler 15 weist einen Transistor 151 auf, dessen Emitter das Spannungssignal Vjp zugeführt wird. Parallel zum Transistor 151, das heißt in Kurzschl^ußschal tung, ist ein Widerstand 155 geschaltet, der mit einem Widerstand 154 in Reihe geschaltet ist und einen Spannungsteiler bildet. Die in Reihe geschalteten Widerstände 154 und 155 liefern an ihrem Verbindungspunkt eine Ausgangsspannung, das heißt eine Steuerspannung V_rNj. Ein Widerstand

152 ist zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 151 geschaltet und die Basis des Transistors 151 ist über einen Widerstand

153 mit Erde verbunden. Die Schaltung 15 liefert ein Steuerspannungssignal Vpj.j, das eine diskontinuierliche Änderung gemäß Fig. 7 in Abhängigkeit von dem angelegten Spannungssignal V,_F aufweist. Wenn das Spannungssignal Vrp kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so ist der Transistor 151 nichtleitend und es wird damit ein durch die Widerstände 155 und 154 spannungsgeteiltes Spannungssignal V_TF als Steuerspannungssignal V_CNj erhalten. Wenn das Spannungssignal V_IF

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größer wird als der vorbestimmte Wert, so kommt der Transistor 151 in den leitenden Zustand. Damit wird der zwischen Emitter und Kollektor des Transistors 151 geschaltete Widerstand 155 durch den Transistor 151 kurzgeschlossen. Damit wird das durch den Innenwiderstand des Transistors 151 und den Widerstand 154 spannungsgeteilte Spannungssignal Vjp als Steuerspannungssignal V_Cf.y erhalten. Der Innenwiderstand des Transistors 151 ist sehr klein und das Steuerspannungssignal Vp^-r- nimmt damit sehr schnell zu, wie es in Fig. 7 dargestellt ist.. Danach steigt die Spannung V-^j entsprechend dem Anstieg der Spannung \ljr- an. Ein wesentliches Merkmal der Ausführungsform besteht darin, daß das Steuerspannungssignal Vqmj ^eine abrupte, das heißt diskontinuierliche Änderung aufweist, wie es in Fig. 7 dargestellt ist.

Das Spannungssignal V_CNT, das die oben beschriebene diskontinuierliche Änderung aufweist und vom Signalwandler 15 erhalten wird, wird der Basis eines Steuertransistors 171 der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 zugeführt. Der Emitter des Steuertransistors 171 ist über einen Widerstand mit der Basis eines Konstantstromtransistors 172 verbunden, während die Basis des Transistors 172 wiederum über eine Diode

173 mit Erde verbunden ist. Der Konstantstromtransistor 172 dient zur Bestimmung eines Betriebsstromes der Transistoren 175 und 176. Die Transistoren 175 und 176 bilden die SchaltsignalZuführungsstufe 174. Den Basen der Transistoren 175 und 176 wird ein Hilfsträgersignal, das heißt ein 38-kHz-Signal vom 38-kHz-Generator 19 (Fig. 4 und 5) zugeführt. Demzufolge steuert die Schaltsignalzuführungsstufe

174 den Pegel des 38-kHz-Signals, das heißt des Hi1fsträgersignals

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in Abhängigkeit von der Größe des angelegten Steuerspannungssignals V_CNT und das im Pegel gesteuerte Hi1fsträgersignal wird dem oben beschriebenen Stereodecoder als Schaltsignal zugeführt. Wenn der Pegel des Hi1fsträgersignals geändert wird, wird der Demodulätionswirkungsgrad des Stereodecoders 13 entsprechend dazu geändert und es wird damit eine Änderung der Stereo-Trennugg bewirkt. Die Schaltungen 15 .und 17 wirken daher miteinander zusammen, um den Demodulationswirkungsgrad des Stereodecoders 13 zu steuern.

Anhand der Fig. 8 und 9 wird die Ausführungsform nach Fig. 6 in ihrer Betriebsweise näher beschrieben. Zuerst wird der Fall beschrieben, bei dem die elektrische Feldstärke des von der Antenne 1 (Fig. 4) empfangenen Signals ausreichend klein ist. In diesem Fall ist das vom ZF-Verstärker 9 erhaltene Spannungssignal Vj_F sehr klein und damit auch das Steuerspannungssignal V-,.,. klein. Damit werden sowohl der Steuertransistor 171 als auch der Konstantstromtransistor 172, die in der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 enthalten sind, beide nichtleitend. Damit werden die Transistoren 175 .und 176 der SchaltsignalZuführungsstufe 174 auch beide nichtleitend und dem Stereodecoder 13 wird das 38-kHz-Signal nicht zugeführt. Damit kommen die die erste und zweite Differenzschaltstufe 134 bzw. 137 bildenden entsprechenden Transistoren in den voll leitenden Zustand. Daher wird das angelegte Stereomischsignal keiner Schaltsteuerung unterzogen und es wird als linkes Kanalsignal und rechtes Kanalsignal des Stereodecoders 13 abgenommen. Damit handelt es sich um den Mono-Zustand.

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Es wird nun der Fall beschrieben, bei dem die elektrische Feldstärke des empfangenen Signals eine bestimmte Größe hat und kleiner ist als ein vorbestimmter Wert (Punkt G in Fig. 8A). In diesem Fall hat das vom ZF-Verstärker 9 dem Signalwandler 15 zugeflihrte Spannungisignal Vrp auch eine bestimmte Größe und es wird demnach das Spannungssignal Vjp, spannungsgeteilt durch die Widerstände 155 und 154, als Spannungssignal V-nj-j- erhalten. Wenn die elektrische Feldstärke kleiner ist als der vorbestimmte Wert, so ändert sich das Steuerspannungssignal V_CNj mit einem relativ niedrigen Pegel in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke. Damit ändert sich auch der Pegel des von der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 erhaltenen Schaltsignals in Abhängigkeit von der Größe des Steuerspannungssignals Vr-Nj- Daher ändert sich im Bereich, in dem die elektrische Feldstärke kleiner ist als der Punkt G (Fig. 8A), das heißt im Bereich V in Fig. 3, die Steuerspannung Vqnj entsprechend der elektrischen Feldstärke, wie es in Fig. 8A dargestellt ist, und die Stereo-Trennung ändert sich entsprechend der Steuerspannung V_Cf._T, wie es in Fig. 8B dargestellt ist.

Es wird nun der Fall näher erläutert, bei dem die elektrische Feldstärke des empfangenen Signals ausreichend groß wird und den oben beschriebenen vorbestimmten Wert überschreitet. In diesem Fall steigt das vom Signalwandler 15 erhaltene Steuerspannungssignal V-^₁- schnell entsprechend dem Leiten des Transistors 151 am Punkt G (Fig. 8A) an. Damit steigt die Basisspannung des Steuertransistors 171 in der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 ebenfalls abrupt an

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und wird -annähernd gleich dem Spannungssignal Vrp. Danach steigt auch das Steuerspannungssignal V_CNT entsprechend dem Anstieg des Spannungssignals Vjp vom ZF-Verstärker 9 an. Wenn andererseits die Basisspannung des Steuertransistors 171 ansteigt, so steigt a-uch der KoI1ektorstrom des Konstantstromtransistors 172 an. Damit nimmt auch der Pegel des von der Schaltsignalzuführungsstufe 174 dem Stereodecoder· 13 zugeführten Hi 1 fsträgers, das heißt, das 38-kHz-Schaltsignal ab. Es werden daher das 38-kHz-Schaltsignal und das über die Differenzverstärkerstufe 131 erhaltene Stereomischsignal einer Multiplikationsoperation an der ersten und zweiten Differenzschaltstufe 134 und 137 des Stereodecoders 13 unterzogen. Dies bedeutet, daß das Stereomischsignal in einen solchen Zustand geschaltet wird, in dem die vollständige Stereo-Trennung nicht erhalten wird. Da die Größe des Steuerspannungssignals V-^γ ansteigt, tritt die Betriebsweise in einen vollständigeren Stereo-Zustand ein. Wenn der Pegel des dem Stereodecoder 13 zugeführten 38-kHz-Schaltsignals einen vorbestimmten Wert von beispielsweise 100 mV (im Gegentakt (p-p)) erreicht hat, so führen die erste und zweite Differenzschaltstufe 134 und 137 einen vollständigen Schaltvorgang durch. In einem solchen Zustand nimmt daher die Stereo-Trennung durch den Stereodecoder 13 einen maximal möglichen, dem Decoder 13 inhärenten Wert an.

Eine solche Änderung der Stereo-Trennung ist in den Figuren 8A und 8B dargestellt. Die Beziehung der Stereo-Trennung gemäß Fig. 8A und 8B gegenüber der-elektrischen Feldstärke ist in Fig. 9 dargestellt.

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Die in Fig. 9 dargestellte Kurve E ist die gleiche wie die Kurve E in Fig. 3. Anhand der Kurve E in Fig. 9 beziehungsweise Fig. 3 wird nun der oben beschriebene Vorgang kurz erläutert.

Wenn die elektrische Feldstärke des empfangenen Signals innerhalb des Bereichs V liegt, also kleiner als ein vorbestimrnter Wert (Punkt G in Fig. 8A) ist, so ändert sich das Steuerspannungssignal Vp_NT mit einem relativ niedrigeren Pegel bzw. Steigung entsprechend entsprechend der elektrischen Feldstärke. Damit dienen die erste und zweite Differenzschaltstufe 134 und 137 im Stereodecoder 13 (Fig. 6) als Multiplizierer und die Stereo-Trennung ändert sich entsprechend dem Spannungssignal Vqnj· Wenn die elektrische Feldstärke den Punkt 6 (Fig. 8A) erreicht, so steigt das Steuerspannungssignal V_Cf.T abrupt an, wie es bereits oben beschrieben wurde. Damit ändert sich die Stereo-Trennung abrupt von einem vorbestimmten Wert (beispielsweise etwa 25 dB in Fig. 3) auf einen vollständigen Stereo-Zustand. Im Bereich IV, wo die elektrische Feldstärke den Punkt G (Fig. 8A) überschreitet, führen die erste und zweite Differenzschaltstufe 134 und 137 einen vollständigen Schaltvorgang durch, so daß die Stereotrennun- . in dem vom Decoder gelieferten maximal möglichen Wert (50 dB in Fig. 3) gehalten wird.

Bezüglich des Rauschabstands im Bereich V in Fig. 3 (Fig. 9), das heißt in dem Bereich, in dem die Stereo-Trennung sich entsprechend der elektrischen Feldstärke ändert, wird der Rauschabstand ebenso

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wir beim Stand der Technik nach Fig. 1 verbrssert. So ändert sich insbesondere im Bereich V, bei Abnahme der elektrischen Feldstärke, die Stereo-Trennung vom oben beschriebenen vorbestimmten Wert (etwa 25 dB) zum Mono-Zustand (0 dB), entsprechend der Abnahme der""elektrischen Feldstärke, und es wird daher auch der Rauschzustand verbessert. Andererseits wird im Bereich IV der elektrischen Feldstärke der in den Figuren 3 und 9 dargestellt ist, ein vollständiger Stereo-Zustand erhalten. Im Bereich IV führt jedoch eine Änderung der Stereo-Trennung zu einer kleinen Verbesserung des Rauschabstands und der Rauschabstand verschlechtert sich daher in diesem Bereich nicht drastisch, wie etwa in dem in Fig. 1 dargestellten Fall.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung eines wesentlichen Teils einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die dargestellte Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 6, mit der Ausnahme, daß der Stereodecoder 13 vom Matrixtyp ist. Der Matrix-Stereodecoder 13 empfängt an seiner Eingangsklemme ein vom FM-Detektor 11 erhaltenes Stereomischsignal. Das Stereomischsignal wird von einem Differenzverstärker 131' mit .Transistoren 132' und 133' verstärkt und einer Multiplizierschaltung MPX zugeführt. Die Multiplizierschaltung MPX weist eine erste Differenzschaltung 134' mit Transistoren 135' und 136' und eine zweite Differenzschaltung 137' mit Transistoren 138' und 139' auf. Der Multiplizierschaltung MPX wird außerdem über Transistoren 131" und 132" das Stereomischsignal zugeführt. Die Multiplizierschaltung MPX demoduliert das Signal von der Differenzverstärkerstufe 131'

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entsprechend dem Pegel des HiIfsträgersignais, das heißt dem von der Schaltsignalzuführungsschaltung 17 erhaltenen 38-kHz-Signal und unterzieht die Signale von den Transistoren 131" und 132" einer Matrizierung, wodurch das linke Kanalsignal und das rechte Kanalsignal erhalten werden. Der Transistor 133" dient als Konstantstromschaltung zur Bestimmung des Betriebsstroms der Differenzverstärkerstufe 131'. Das Matrizierungsverhältnis im Stereodecoder 13 wird bestimmt durch die Widerstandswerte der Widerstände Rl bis R4. Ein derartiger Matrix-Stereodecoder ist in der US-PS 3 707 603 beschrieben, so da(3 auf eine weitere Beschreibung verzichtet werden kann. Die Ausführungsform nach Fig. 10 hat im wesentlichen die gleiche Betriebsweise wie die Ausführungsform nach Fig. 6, soweit es den Signalwandler 15 und die Schaltsignalzuführungsschaltung 17 betrifft. Damit wird die Stereo-Trennung im Stereodecoder 13 von dem Steuerspannungssignal ^CNT 9^{esteuert ur)}d es ergibt sich eine diskontinuierliche Änderung, wie sie in der Kurve E in Fig. 3 dargestellt ist.

Die Figuren 11 bis 13 zeigen schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen des Signalwandlers 15.

Die Ausführungsform nach Fig. 11 weist ein Relais 156 und einen Relaiskontakt 156A anstelle des Transistors 151 in der Ausführungs- -om nach Fig. 6 auf. Wenn das vom ZF-Verstärker 5 erhaltene Spannungssignal Vjp klein ist, so ist das Relais 156 entregt und der Kontakt 156A ist offen. Damit wird das Ausgangssignal oder das

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Steuerspannungssignal CNT durch Teilung des Spannungssignals Vjp mittels der Widerstände 155 und 154 erhalten. Wenn die Spannung Vyρ einen vorbestimmten Pegel erreicht, so wird das Relais 156 erregt und der Kontakt 156A eingeschaltet. Damit wird, wie im Fallender vorher beschriebenen Ausführungsform, der Widerstand 155 zu diesem Zeitpunkt kurzgeschlossen und die Steuerspannung Vp^y steigt abrupt an und erreicht im wesentlichen den gleichen Pegel wie das Spannungssignal V j p..

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 wird ein Pegeldetektor 159 verwendet, wie etwa eine Schmitt-Trigger-Schaltung, um den Leitfä'higkeitszustand des Transistors 151 zu steuern. Dem Eingang des Pegeldetektors 159 wird das Spannungssignal Vjp vom ZF-Verstärker spannungsgeteilt mittels der Widerstände 157 und 158 zugeführt. Wenn die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände 157 und 158 einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, so wird eine Spannung von der Schmitt-Trigger-Schaltung erhalten,, das heißt vom Pegeldetektor 159. Damit wird der Transistor 151 leitend. Damit steigt auch im Falle der Ausführungsform nach Fig. 12 die Steuerspannung Vp..,. abrupt an, wenn die Spannung V^ einen vorbestimmten Wert erreicht.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 13 wird ein Schaltelement 151', wie etwa ein siliziumgesteuerter Gleichrichter anstelle des Transistors 151 in der Ausführungsform nach Fig'. 12 verwendet. Die Ausführungsform nach Fig. 13 ist im wesentlichen gleich wie die

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Ausführungsform nach Fig. 12, mit Ausnahme des Schaltelements 151'.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde das vom ZF-Verstärker 9 erhaltene ZF-Signal als nicht begrenzt verwendet, cfas heißt, das Spannungssignal Vjp, um ein Signal zu erzeugen, dessen Größe dem Pegel der elektrischen Feldstärke des empfangenen Signals entspricht. Ein derartiges, dem Pegel der elektrischen Feldstärke entsprechendes Signal kann aber auch ein Spannungssignal sein, das durch Feststellen des Pegels des sogenannten weißen Rauschens und durch Invertieren desselben erhalten wird und es kann auch durch andere bekannte Schaltungenerhalten werden. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde, wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, die Stereo-Trennung so gesteuert, daß der Rauschabstand im Bereich V der elektrischen Feldstärke annähernd konstant bleibt. Es kann jedoch auch eine Änderung der Stereo-Trennung im Bereich V, das heißt eine Art der Änderung des Rauschabstands beliebig durch bloßes Ändern der Schaltungskonfiguration erreicht werden. Die Erfindung ist so gestaltet, daß die Stereo-Trennung abrupt abnimmt, wenn die elektrische Feldstärke kleiner wird als ein vorbestimmter Wert, so daß eine diskontinuierliche Änderung der Stereo-Trennung erhalten wird.

Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsformen sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung. So kann beispielsweise auch bei den oben beschriebenen Ausführungformen, bei denen der Pegel des 38-kHz-

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ORIGINAL INSPECTED

Signals zum Zwecke der Änderung der Stereo-Trennung verändert wurde, eine Steuerung des Eingangs- und Ausgangssignals des Decoders durchgeführt werden, wie es in der US-PS 3 673 342 beschrieben ist.

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Claims

Patentansprüche

1. Stereo-Demodulatorschaltung in einem Stereo-Rundfunkempfänger, gekennzeichnet durch

einen Pegelsignalgenerator, der ein dem Pegel der elektrischen Feldstärke eines empfangenen Signals entsprechendes Pegelsignal erzeugt,

einem auf das Pegelsignal ansprechenden Steuersignalgenerator, der ein Steuersignal erzeugt, dessen Größe abrupt auf einen vorgegebenen Wert geändert wird, wenn die elektrische Feldstärke einen vorbestimmten Wert erreicht,

eine auf das empfangene Signal ansprechende Decodereinrichtung zur Durchführung einer Stereodemodulation, um eine Vielzahl von Kanalsignalen zu erhalten,

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eine Trennungssteuerungseinrichtung, die mindestens auf einen Decoder; das heißt auf das Ein- und Ausgangssignal des Decoders so einwirkt, daß die Signaltrennung zwischen den Kanälen in Abhängigkeit von der Größe des vom Steuersignalgenerator gelieferten Steuersignals gesteuert wird,

wobei eine diskontinuierliche Trennungsänderung zwischen dem Stereo- und dem Mono-Zustand in Abhängigkeit von der elektrischen Feldstärke erhalten wird.

2. Demodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgenerator einen Spannungsgenerator zum Erzeugen einer Spannung mit einer Größe, die im wesentlichen proportional zum Pegel des von dem Pegelsignalgenerator empfangenen Signals ist, einen Detektor zum Feststellen, ob die elektrische Feldstärke kleiner geworden ist als der vorbestimmte Wert und eine Koeffizientenänderungseinrichtung aufweist, um den Verhältniskoeffizienten des Spannungsgenerators in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Detektors zu ändern.

3. Demodulatorschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsgenerator einen Spannungsteiler aufweist, der ein Signal vom Pegelsignalgenerator empfängt

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und eine Vielzahl von miteinander verbundenen Widerstandselementer aufweist, und die Koeffizientenänderungseinrichtung, eine Einrichtung zum Ändern des Widers.tandswerts entsprechend dem Ausgangssignal der Detektoreinrichtung aufweist, um den Widerstandswert wenigstens eines aus der Vielzahl der Widerstandselemente zu
ändern.

.4. Demodulatorschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandswertänderungseinrichtung eine Kurzschlußeinrichtung aufweist, um mindestens eines aus
der Vielzahl von Widerstandselementen kurzzuschließen.

5. Demodulatorschaltung nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zei chnet , daß die Kurzschlußeinrichtung ein Schaltelement aufweist, das parallel mindestens zu einem aus der Vielzahl von Widerstandselementen geschaltet ist, um. in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Detektoreinrichtung geschaltet werden zu
können.

6. Demodulatorschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement ein Halbleiterelement aufweist.

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7. Demodulatorschaltung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinrichtung einen Schwellenwertdetektor aufweist, der einen vorbestimmten Schwellenwert des vom Pegelsignalgenerator erhaltenen Signals feststellt.

ε. Demodulatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertdetektoreinrichtung eine Schmitt-Triggerschaltung aufweist.

9. Demodulatorschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertdetektoreinrichtung ein spannungsabhängiges Schaltelement aufweist.

10. Demodulatorschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das spannungsabhängige Schaltelement einen Transistor aufweist.

11. Demodulatorschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungssteuerungseinrichtung eine erste Einrichtung zur Beibehaltung der Signaltrennung im Stereo-Zustand aufweist, wenn das vom Steuersignalgenerator erhaltene

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Steuersignal den vorbestimmten Wert überschreitet.

12. Demodulatorschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung in der Lage ist, die Signaltrennung auf einem dem Decoder inhärenten möglichen Maximalwert beizubehalten.

13. Demodulatorschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennungssteuerungseinrichtung eine zweite Einrichtung aufweist, durch die die Signaltrennung abrupt auf einen vorbestimmten Wert zwischen dem Stereo- und dem Mono-Zustand absenkbar ist, wenn das vom Steuersignalgenerator erhaltene Steuersignal abrupt auf den vorbestimmten Wert abnimmt.

14. Demodulatorschaltung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Trennungssteuerungseinrichtung eine dritte Einrichtung zur kontinuierlichen Änderung der Signaltrennung, in Abhängigkeit vom Steuersignal, zwischen dem vorbestimmten Wert und dem Mono-Zustand aufweist, wenn das vom Steuersignalgenerator erhaltene Steuersignal kleiner wird als der vorbestimmtf Wert.

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15. Demodulatorschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das empfangene Signal einen unterdrückten Träger aufweist, daß der Decoder eine Trägerwiedergewinnungseinrichtung zur Wiedergewinnung des unterdrückten Trägers und eine Kanalsignal-Trennungseinrichtung aufweist, die in Abhängigkeit vom wiedergewonnenen Träger und einem zusammengesetzten Stereo-Signal die entsprechenden Kanalsignale liefert, und daß die Trennungssteuerungseinrich· tung eine Trägerpegel-Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Pegels des wiedergewonnenen Trägers aufweist, der von der Trägerwiedergewinnungseinrichtung zur Kanalsignal trennungseinrichtung zugeführt wird.

16. Demodulatorschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanal signaltrennungseinrichtung eine Schalteinrichtung ist.

17. Demodulatorschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalsignaltrennungseinrichtung vom Matrixtyp ist.

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