DD295462A5

DD295462A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE PRODUCTION OF A STEREOULTIPLEX SIGNAL

Info

Publication number: DD295462A5
Application number: DD34362790A
Authority: DD
Inventors: Hans-Werner Neumann; Klaus Dannowski; Detlef Kamrad; Siegmar Guenther
Original assignee: Electronic Gmbh Dresden-Neustadt,De
Priority date: 1990-08-24
Filing date: 1990-08-24
Publication date: 1991-10-31

Abstract

Schaltungsanordnung fuer die Erzeugung eines Stereomultiplexsignals. Ein digitaler Sinusgenerator fuer den Pilotton und ein digitaler Funktionswertgeber fuer den Hilfstraeger sind phasenstarr verkoppelt. UEber D/A-Wandler, die von dem digitalen Funktionswertgeber und jeweils dem R- oder L-Signal angesteuert werden, erfolgt die Modulation und ueber die Phasenbeziehungen der Ausgaenge des digitalen Funktionswertgebers die Unterdrueckung des Hilfstraegers. Fig. 2{Stereomultiplexsignal, digital; Sinusgenerator; Pilotton; Funktionswertgeber; Hilfstraeger; D/A-Wandler; R-Signal; L-Signal; Modulation}Circuit arrangement for generating a stereo multiplex signal. A digital sine generator for the pilot tone and a digital function value generator for the auxiliary carrier are coupled in a phase-locked manner. Via D / A converters, which are controlled by the digital function value transmitter and in each case the R or L signal, the modulation and, via the phase relationships of the outputs of the digital function value transmitter, the suppression of the auxiliary genset takes place. Fig. 2 {stereo multiplex signal, digital; Sine wave generator; pilot tone; Value transmitter; Hilfstraeger; D / A converter; R-signal; L-signal; Modulation}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für die Erzeugung eines Stereomultiplexsignals in einem Stereokoder, der sich durch geringen Klirrfaktor, hohe Phasenstabilität und geringen Oberwellenanteil bei guter Reproduzierbarkeit auszeichnet.The invention relates to a circuit arrangement for generating a stereo multiplex signal in a stereo coder, which is characterized by low harmonic distortion, high phase stability and low harmonic content with good reproducibility.

Charakteristik der bekennten technischen LösungenCharacteristic of the well-known technical solutions

Die Erzeugung des Stereomultiplexsignals erfolgt durch Bildung des Summensignals L + R und des Differenzsignals L-R. Übertragen werden die Seitenbänder eines mit dem Differenzsignal amplitudenmodulierten 38-kHz-Hilfsträgers. Zur Übertragung wird dieser unterdrückt. Zur Zurückgewinnung der verlorengegangenen Frequenz- und Phaseninformation wird ein Pilotton von 19kHz mit übertragen.The generation of the stereo multiplex signal is effected by forming the sum signal L + R and the difference signal L-R. The sidebands of a 38 kHz subcarrier amplitude modulated with the difference signal are transmitted. For transmission, this is suppressed. To recover the lost frequency and phase information, a pilot tone of 19kHz is transmitted.

Das Kernstück der Stereokoderschaltungsanordnungen ist der Modulator. Hier finden unterschiedliche Verfahren ihre Anwendung, die die erreichbaren Parameter bestimmen, bestimmte Bauelemente voraussetzen und den jeweiligen Erfordernissen entsprechen müssen. Die dafür bekannt gewordenen Wirkprinzipien spiegeln vor allem die Geräte- bzw. Service-Unterlagen der Stereokoder MSC 2 (Fa. Rohde & Schwarz), VP-7633 A und des bereits älteren Stereokoders SSG-2 wider. Der Modulator des MSC-2 arbeitet nach einem vom Schaltverfahren abgeleiteten Prinzip. Das harte Umschalten zwischen linkem und rechtem Kanal mit 38 kHz wird durch ein stufenweises Überblenden in 14 Schritten ersetzt. Realisiert wird das wei he Schalten durch eine Widerstandskette zwischen den Signalleitungen links und rechts, deren Abgriffe mit Feldeffekt-Transistoren sequentiell durchgeschaltet werden. Der Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß unerwünschte Seitenbänder erst ab der 13. Harmonischen entstehen, welche mit einfachen Mitteln abgesiebt werden können.The core of the stereo codec circuitry is the modulator. Here, different methods are used, which determine the achievable parameters, require certain components and must meet the respective requirements. The principles of action that have become known reflect above all the equipment and service documentation of the stereocoder MSC 2 (Rohde & Schwarz), VP-7633 A and the already older stereo coder SSG-2. The modulator of the MSC-2 operates on a principle derived from the switching method. The hard switching between left and right channel at 38 kHz is replaced by a step-by-step fading in 14 steps. The white switching is realized by a resistor chain between the signal lines on the left and right, whose taps with field effect transistors are switched through sequentially. The advantage of this method is that unwanted sidebands arise only from the 13th harmonic, which can be screened by simple means.

Der Modulator des VP-7633 A arbeitet ebenfalls nach einem Schaltverfahren. Die Modulation wird bei diesem Verfahren durch das stufenförmige Durchschalten der NF-Kanäle über jeweils zwei Analogschalter erreicht. Die Schalter werden dabei mit einer definierten Impulsfolge angesteuert. Durch die Addition des NF-Signales nach den Schaltern mit unterschiedlichen Pegelwerten entsteht ein treppenförmiges Modulationssignal. Der hohe Anteil an Oberwellen des Schaltsignals wird nach dem Mischen der NF-Kanäle durch ein aufwendiges Butterworth-Filter auf das erforderliche Maß abgefiltert. Für die Analogschalter werden spezielle integrierte Schaltkreise verwendet.The modulator of the VP-7633 A also operates according to a switching method. The modulation is achieved in this method by the gradual switching through the LF channels via two analog switches. The switches are controlled with a defined pulse sequence. The addition of the LF signal to the switches with different level values produces a step-shaped modulation signal. The high proportion of harmonics of the switching signal is filtered off after mixing the NF channels by a complex Butterworth filter to the required degree. The analog switches use special integrated circuits.

Der Modulator des SSG-2 arbeitet als Ringmischer. Der Modulationsträger wird als Gegentaktsignal benötigt. Dies wird auf induktivem Wege durch Frequenzverdopplung der 19-kHz-Pilotfrequenz gewonnen. Hierbei ist der Temperatureinfluß auf die Parameter auf Grund der diskreten Schaltungstechnik sehr hoch. Die Parameter sind in starkem Maße von subjektiven Abgleichverfahren abhängig.The modulator of the SSG-2 works as a ring mixer. The modulation carrier is needed as a push-pull signal. This is obtained inductively by frequency doubling the 19 kHz pilot frequency. Here, the temperature influence on the parameters due to the discrete circuit technology is very high. The parameters are highly dependent on subjective matching methods.

Entsprechend den Festlegungen des Pilottonverfahrens muß das im Multiplexsignal enthaltene 19-kHz-Pilotsignal sehr frequenzgenau und sehr oberwellenarm bereitgestellt werden. Außerdem darf seine Phasenlage nur geringfügig, z, B. um etwa 1°, gegenüber der Phasenlage der 38-kHz-Komponenten abweichenAccording to the specifications of the pilot tone method, the 19 kHz pilot signal contained in the multiplex signal must be provided very frequency-accurate and with very low harmonics. In addition, its phase position may differ only slightly, for example by about 1 °, from the phase angle of the 38 kHz components

In den bekannten Lösungen wird dieses auf unterschiedliche Weise erreicht. In the known solutions this is achieved in different ways.

Die Forderungen nach Oberwellenarmut und Phasengenauigkeit sind bei den Verfahren besonders leicht zu erfüllen, bei denen primär ein 19-kHz-Signal erzeugt wird, aus dem dann - wie bei dem bereits erwähnten SSG-2 - das 38-kHz-Signal für den Modulator gewonnen wird. Eine derartige Frequenzaufbereitung vereinbart sich nicht mit den Impulsfolgen, die für die bereits beschriebenen oberwellenarmen Modulatorschaltungen benötigt werden.The requirements for harmonic and phase accuracy are particularly easy to meet in the process in which primarily a 19 kHz signal is generated from which then - as in the aforementioned SSG-2 - won the 38 kHz signal for the modulator becomes. Such a frequency processing does not agree with the pulse sequences that are required for the already described harmonic low modulator circuits.

Stellvertretend für eine andere angewandte Möglichkeit zum Herstellen eines 19-kHz-Pilotsignals kann der Stereokoder MSC 2 betrachtet werden. Aus der Teilerkette für die 38-kHz-Aufbereitung wird in einer weiteren 2:1-Teilerstufe ein 19-kHz-Mäandersignal gewonnen. Mit einem Bandpaß wird sein Oberwellenanteil beseitigt. Die Verwendung einer frequenzselektiven Schaltung erhöht den Gesamtaufwand der Schaltung und verschlechtert die Genauigkeit der Phasenlage.Representative of another possible way of producing a 19 kHz pilot signal, the stereo coder MSC 2 can be considered. From the divider chain for 38 kHz processing, a 19 kHz meander signal is obtained in a further 2: 1 divider stage. With a bandpass, its harmonic content is eliminated. The use of a frequency-selective circuit increases the overall cost of the circuit and degrades the accuracy of the phase position.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltung für einen Stereokoder zu erarbeiten, die unter Verwendung kostengünstiger handelsüblicher Bauelemente einen geringen Abgleichaufwand erfordert und so eine ökonomische Fertigung ermöglicht und infolge ihrer Driftarmut hochwertige Parameter auch über längere Zeit und unter ungünstigen Betriebsbedingungen garantiert.The aim of the invention is to develop a circuit for a stereo coder, which requires a low adjustment effort using inexpensive commercial components and thus enables economical production and guaranteed high-quality parameters over long periods of time and under unfavorable operating conditions due to their Driftarmut.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung für einen Stereokoder zu finden, bei der Pilotträger und Hilfsträger möglichst phasengenau verkoppelt sind und durch eine spezielle Modulatorschaltung ein oberwellenarmes Ausgangssignal entsteht.The invention has for its object to find a circuit arrangement for a stereo, are coupled in the pilot carrier and subcarrier as phase-accurate as possible and by a special modulator circuit a harmonic poor output signal.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß aus in einem Teiler gewonnenen Taktsignaion über eine digitale Sinustabelle die Digitalwerte eines 38-kHz-Schaltsignals und gleichzeitig der 19-kHz-Sinus-Pilotton erzeugt werden, die somit zueinander phasenstarr sind. Als Modulator werden in beiden Kanälen D-A-Wandler derart verwendet, daß die 38-kHz-Digitalworte den Digitaleingängen zugeführt werden und die analogen NF-Signale als Referenzsignal der D-A-Wandlung dienen. Bei der'Summenbildung von Pilotton und den Produkten aus NF-Signalen und Digitalpegeln in entsprechender Phasenlage subtrahieren sich die 38-kHz-Trägerreste und das gewünschte Multiplexsignal entsteht, wobei infolge der stufenförmigen Umschaltung die entstehenden Oberwellen hohe Frequenz aufweisen und somit leicht wegzufiltern sind.The object is achieved in that, according to the invention, the digital values of a 38 kHz switching signal and simultaneously the 19 kHz sine pilot tone are generated from a clock signal obtained in a divider via a digital sine table, which are thus phase-locked to one another. As a modulator D-A converters are used in both channels such that the 38 kHz digital words are fed to the digital inputs and the analog audio signals serve as a reference signal of the D-A conversion. With the summation of pilot tone and the products of LF signals and digital levels in a corresponding phase position, the 38 kHz carrier remainders are subtracted and the desired multiplex signal is produced. As a result of the stepped switching, the resulting harmonics have a high frequency and are therefore easy to filter away.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an exemplary embodiment.

Die Zeichnung Figur 1 zeigt das Prinzip eines Stereokoders.The drawing Figure 1 shows the principle of a stereo coder.

Die Eingangsverstärker 1 und 2 für den linken und rechten Kanal realisieren die senderseitig nötige Preemphasis in den Teilschaltungen 3 und 4. Deren Ausgangssignale gelangen zum Modulator 5, der auch quarzgenaue Taktsignale vom Generator 6 über den Teiler 7 erhält. Der Verstärker 8 paßt den Modulator an die Folgeschaltung an und unterdrückt ggf. Oberwellen.The input amplifiers 1 and 2 for the left and right channel realize the transmitter side required preemphasis in the subcircuits 3 and 4. Their output signals arrive at the modulator 5, which also receives quartz accurate clock signals from the generator 6 via the divider 7. The amplifier 8 adapts the modulator to the sequential circuit and suppresses harmonics if necessary.

Die Zeichnung Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Modulators. Der digitale Sinusgenerator 9 und der digitale Funktionswertgeber 10, der eine Sinustabelle beinhaltet, werden an den entsprechenden Ausgängen 11 des Taktsignalteilers angeschlossen. Der Pilotton des Ausganges 12 des Generators 9 passiert den Integrator 13 und gelangt zur Additionsschaltung 14. Der Funktionswertgeber 10 hat zwei n-bit-Ausgänge 15 und 16, die im dargestellten Fall gegeneinander negiert sind. Diese Ausgänge sind mit den Digitaleingängen 17 und 18 der D-A-Wandler 19 und 20 verbunden. Die Referenzeingänge 21 und 22 der Wandler 19 und 20 sind mit den vorverstärkten rechten und linken Signalen verbunden. Die Analogausgänge der D-A-Wandler 19 und 20 führen zum zweiten und dritten Eingang der Additionsschaltung 14. Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltung ist folgende:The drawing Figure 2 shows a block diagram of the modulator according to the invention. The digital sine generator 9 and the digital function encoder 10, which includes a sine table, are connected to the respective outputs 11 of the clock signal divider. The pilot tone of the output 12 of the generator 9 passes through the integrator 13 and passes to the addition circuit 14. The function value transmitter 10 has two n-bit outputs 15 and 16, which are negated in the case shown against each other. These outputs are connected to the digital inputs 17 and 18 of the D-A converters 19 and 20. The reference inputs 21 and 22 of the transducers 19 and 20 are connected to the pre-amplified right and left signals. The analog outputs of the D-A converters 19 and 20 lead to the second and third inputs of the adder 14. The operation of the circuit described is the following:

Das 4-bit-Signalwort 11 des Taktteilers wird im Generator 9 in ein treppenförmiges 19-kHz-Sinussignal verwandelt und anschließend im Integrator 13 in ein oberwellenarmes Sekanten-Sinussignal umgeformt. Gleichzeitig werden mit dem Signalwort 11 im 38-kHz-Funktionswertgeber 10 die zugehörigen Digitalworte ausgelesen und den D-A-Wandlern 19 und 20 zugeführt. Nach dem in der Zeitschrift „radio-fernsehen-elektroiik" (1988) H. 2 S. 123 für statische Signale beschriebenen Prinzip multiplizierten die D/A-Wandler die als Referenzsignale dienenden und mit Gleichpegel überlagerten NF-Signale des rechten und linken Kanals mit den zum stufenförmigen 38 kHz-Signal gehörenden Digitalworten. Die Zunahme der Stufenanzahl des 38-kHz-Schaltsignals bewirkt eine Verschiebung der Störfrequenzen zu höheren Werten. Bedingt durch die erzeugte Phasenverschiebung in den Ausgängen 15 und 16 heben sich bei der Addition im Schaltungsteil 14 die Trägerreste des Schaltsignals auf.The 4-bit signal word 11 of the clock divider is converted in the generator 9 in a stepped 19 kHz sine wave signal and then converted in the integrator 13 in a low-harmonic secant sinusoidal signal. At the same time, the corresponding digital words are read out with the signal word 11 in the 38 kHz function value generator 10 and supplied to the D / A converters 19 and 20. According to the principle described in the journal "radio-tv-elektroiik" (1988) H. 2 p. 123 for static signals, the D / A converters multiplied the LF signals of the right and left channels used as reference signals and superimposed with equal-level signals The increase in the number of stages of the 38 kHz switching signal causes the spurious frequencies to shift to higher values. Due to the generated phase shift in the outputs 15 and 16, the carrier residues will cancel as they are added in the circuit portion 14 of the switching signal.

Claims

Circuit arrangement for the generation of a stereo multiplex signal, characterized in that a digital sine generator (9) for the pilot tone and a digital function value generator (10) for sine values for the subcarrier of twice the frequency are provided on which the input side simultaneously applied to the clock signals obtained from a divider, in that the outputs (15; 16) of the digital function value transmitter (10), which are negated with respect to one another, are each connected to a DA converter (19; 20), at whose respective reference inputs (21; 22) the R or the L signal is applied, and that the analog outputs of the DA converter and the integrated pilot tone signal to the inputs of an addition circuit (14) are connected.

For this

2 pages drawings