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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung,
eine Audioausgangsschaltung enthaltend eine Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung
und einen Frequenzmodulations(FM)-Radioempfänger, enthaltend eine Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung.
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Radioempfänger werden
durch verschiedene Typen von elektromagnetischen Störungen beeinträchtigt.
Rundfunk-Radioempfänger,
die in Automobilen installiert sind, müssen beispielsweise Zündungsstörungen und
Spiegelstörungen
widerstehen, die im Charakter impulsmäßig sind und allgemein als Impulsstörungen bezeichnet
werden. Diese so genannten Autoradios sind auch Episoden von Mehrwegstörungen aufgrund
von Reflexion von Radiowellen an Hügeln, hohen Gebäuden und
anderen vorbeigehenden Objekten unterworfen. Mehrwegstörungen treten
auf, da die Autoradioantenne sowohl ein Sichtliniensignal, das direkt
von der Sendeantenne kommt, und reflektierte Signale, die von den
vorbeigehenden Objekten reflektiert werden, empfängt. Die reflektierten Signale
sind außer
Phase mit dem Sichtliniensignal, wobei sie bewirken, dass das Sichtliniensignal
teilweise durch die reflektierten Signale gedämpft wird. Die sich ergebende
Verschlechterung der Qualität
des Audioausgangssignals eines Autoradios ist eine bekannte Erfahrung
für Automobilfahrer.
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Verschiedene
Verfahren zum Herabsetzen von Störungen
sind bekannt. Bei einem FM-Stereoautoradio besteht ein Verfahren
darin, die Stärke
des an der Antenne empfangenen elektrischen Feldes zu erfassen und
Störungsgegenmaßnahmen
zu ergreifen, wenn das Feld schwach ist. Eine andere Gegenmaßnahme besteht
darin, den Grad der Stereotrennung herabzusetzen oder vollständig vom
Stereo- zum Monauralbetrieb umzuschalten. Diese Gegenmaßnahme wird
nachfolgend als Stereotrennsteuerung bezeichnet. Eine andere Gegenmaßnahme besteht
darin, Hochfrequenzkomponenten in dem demodulierten Signal zu dämpfen oder
zu "beschneiden". Diese Gegenmaßnahme wird
nachfolgend als Hochschnittsteuerung bezeichnet. Diese beiden Gegenmaßnahmen
verbessern den Störabstand
(S/N) während
Intervallen, in denen das an der Antenne empfangene elektrische
Feld schwach ist.
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Um
Impulsstörungen
herabzusetzen, können
Autoradios auch eine Impulsstörungs-Reduktionsschaltung
enthalten, die den Beginn von Impulsstörungen erfasst und ein Torsignal
mit einer vorbestimmten Menge erzeugt, die ausreichend ist, um die erwartete
Dauer der Impulsstörung
zu überdecken, die
typischerweise nur einen Bruchteil einer Millisekunde beträgt. Wenn
das Torsignal aktiv ist, wird das von dem Autoradio ausgegebene
Signal konstant gehalten, wodurch die Störung wirksam unterdrückt wird.
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Der
bei diesem Typ von Impulsstörungs-Reduktionsschaltung
verwendete Torimpuls ist zu kurz, um Mehrwegstörungen zu maskieren, deren
Dauer typischerweise viel länger
als die Dauer von Impulsstörungen
ist. Der Torimpuls könnte
verlängert
werden, um Mehrwegstörungsintervalle
abzudecken, aber ein langer Torimpuls verzerrt merkbar das Audioausgangssignal.
Weiterhin würde
der lange Torimpuls durch jedes kurze Auftreten der Impulsstörung ausgelöst, was
zu viel nutzloser Audioverzerrung während Zeit führt, in
denen keine Störung
vorhanden war.
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Weitere
Einzelheiten dieser Probleme werden in der detaillierten Beschreibung
der Erfindung gegeben.
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Die
US 4 879 729 bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Decodieren frequenzmodulierter Signale
und zum Eliminieren von Störimpulsen
unter Verwendung einer Schaltung enthaltend ein Filter zum Erfassen
von Knacken, wobei der Absolutwert des von der Knackerfassungsschaltung
ausgegebenen Signals mit einem Schwellenwert verglichen wird. Dieser
Schwellenwert ist im Allgemeinen abhängig von dem Trägerstörungsverhältnis.
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Die
EP-A-0 696 852 bezieht sich auf einen FM-Empfänger enthaltend eine Störungslöschvorrichtung
zum Erfassen von Impulsstörungen
in einem Eingangssignal und zum Erzeugen eines Torsignals, das das
Eingangssignal während
der Periode des Torsignals anhält.
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Die
EP-A-0 274 157 bezieht sich auf einen Mehrwegde tektor mit einem
Schwellenwert, der entsprechend dem Frequenzausschlag des modulierten Signals
erzeugt wurde.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe dieser Erfindung, Mehrwegstörungen mit minimaler Ausgangsverzerrung
zu reduzieren.
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Die
erfindungsgemäße Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung
enthält
Gleichrichtungsmittel, Schwellenwert-Berechnungsmittel, Vergleichsmittel
und Modifizierungsmittel. Die Gleichrichtungsmittel erzeugen ein
gleichgerichtetes Signal entsprechend dem Absolutwert eines Eingangssignals.
Die Schwellenwert-Berechnungsmittel erzeugen ein Schwellenwertsignal
mit einem auf das gleichgerichtete Signal bezogenen Wert. Die Vergleichsmittel
erfassen Mehrwegstörungen
durch Vergleichen des gleichgerichteten Signals mit dem Schwellenwertsignal
und geben ein Erfassungssignal aus. Die Modifikationsmittel modifizieren
das Eingangssignal gemäß dem Erfassungssignal,
wodurch sie die in dem Eingangssignal vorhandenen Mehrstörungen reduzieren.
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Die
aktiven Impulse in dem Erfassungssignal haben keine vorbestimmte
Breite, sondern entsprechen der tatsächlichen Breite von Mehrweg-Störungsspitzen,
die in dem Eingangssignal auftreten. Alle Mehrweg-Störungsspitzen
können
hierdurch ohne Verzerrung anderer Teile des Signals entfernt werden.
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Die
Gleichrichtungsmittel enthalten beispielsweise ein Hochpassfilter
und Absolutwert-Berechnungsmittel. Das Hochpassfilter erleichtert
sowohl die genaue Erfassung von Mehrwegstörungen durch die Vergleichsmit tels
als auch die Erzeugung eines zweckmäßigen Schwellenwertsignals
durch die Schwellenwert-Berechnungsmittel.
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Die
Gleichrichtungsmittel können
so ausgebildet sein, dass das Hochpassfilter auf das Ausgangssignal
der Absolutwert-Berechnungsmittel einwirkt. Diese Ausbildung ermöglicht,
dass die Breite der Mehrweg-Störungsspitzen
durch ein vergleichsweise einfaches Hochpassfilter genau erfasst
werden.
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Die
Schwellenwert-Berechnungsmittel enthalten beispielsweise Glättungsmittel
zum Glätten des
gleichgerichteten Signals. Die Glättungsmittel verhindern, dass
das Schwellenwertsignal durch Signalveränderungen unterhalb des Störungsbodenpegels
beeinträchtigt
wird.
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Die
Schwellenwert-Berechnungsmittel können auch Begrenzungsmittel
zum Begrenzen von Veränderungen
in dem Eingangs- und/oder Ausgangssignal der Glättungsmittel enthalten. Übermäßige Veränderungen
in dem Schwellenwertsignal werden hierdurch verhindert.
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Die
erfindungsgemäße Rudioausgangsschaltung
enthält
eine Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung
wie vorbeschrieben. Die erfindungsgemäße Audioausgangsschaltung kann
demgemäß ein Audioausgangssignal
erzeugen, das vergleichsweise frei von Verzerrungen selbst während Intervallen
von Mehrwegstörungen
bleibt.
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Wenn
das von der Audioausgangsschaltung erzeugte Audiosignal ein Stereosignal
ist, kann die Audioausgangsschaltung auch Steuermittel enthalten,
die das Erfassungssignal von den Vergleichsmitteln in der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung empfangen
und aus diesem ein Steuersignal erzeugen, das die Stereotrennung
des Audiosignals steuert. Eine Verzerrung aufgrund von Mehrwegstörungen kann
dann weiter reduziert werden.
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Die
Steuermittel weisen beispielsweise Zeitkonstantenmittel zum Kombinieren
vergangener und gegenwärtiger
werte des Erfassungssignals gemäß einer
vorbestimmten Zeitkonstante. Unerwünschte Wirkungen wie ein instabiles
Tonbild und schnelle Volumenschwankungen können dann vermieden werden.
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Die
Steuermittel können
bewirken, dass das Steuersignal in einer schrittweisen Art verändert wird, was
auch schnelle Volumenschwankungen verhindert. Die Steuermittel können eine
Steuerung der Stereotrennung des Audiosignals so bewirken, dass sie
an einem Nulldurchgangspunkt des Audiosignals beginnt. Diskontinuitäten in dem
ausgegebenen Audiosignal werden hierdurch vermieden.
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Die
Erfindung sieht auch einen FM-Radioempfänger enthaltend eine Audioausgangsschaltung wie
vorstehend beschrieben vor. FM-Rundfunksendungen können dann
mit verringerter Verzerrung aufgrund von Mehrwegstörungen empfangen
werden.
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Alternativ
sieht die Erfindung einen FM-Stereoradioempfänger enthaltend einen FM-Demodulator,
eine Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung
wie vorbeschrieben und eine Impulsstörungs-Reduktionsvorrichtung
vor. Die Mehrwegstörungs-Reduktionsvorrichtung
reduziert Mehrwegstörungen
in dem von dem FM-Demodulator ausgegebenen demodulierten Signal.
Die Impulsstörungs-Reduktionsvorrichtung
reduziert Impulsstörungen
in dem von der Mehrwegstörungs-Reduktionsvorrichtung ausgegebenen
Signal. FM-Stereorundfunksendungen können dann mit verringerter
Verzerrung aufgrund sowohl von Mehrwegstörungen als auch Impulsstörungen empfangen
werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den beigefügten
Zeichnungen:
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1 ist
ein Blockschaltbild eines herkömmlichen
FM-Stereoradioempfängers;
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2 illustriert
eine typische Wellenform von Mehrwegstörungen;
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3 ist
ein Blockschaltbild eines FM-Stereoradioempfängers, der ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung illustriert;
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4 ist
ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise der Mehrwegstörungs-Reduktionsvorrichtung
in 3 illustriert;
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5 ist
ein Blockschaltbild, das eine mögliche
Struktur des Schwellenwertgenerators in 3 illustriert;
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6 ist
ein Blockschaltbild, das eine andere mögliche Struktur des Schwellenwertgenerators
in 3 illustriert;
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7 ist
ein Blockschaltbild, das eine andere mögliche Struktur des Schwellenwertgenerators
in 3 illustriert;
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8 ist
ein Blockschaltbild, dass eine andere mögliche Struktur des Schwellenwertgenerators
in 3 illustriert;
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9 ist
ein Blockschaltbild eines FM-Stereoradioempfängers, das ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung illustriert;
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10 ist
ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung
in 9 illustriert;
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11 ist
ein Blockschaltbild eines FM-Stereoradioempfängers, das ein drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung illustriert;
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12 ist
ein Blockschaltbild, das eine mögliche
Struktur der Steuereinheit in 11 illustriert;
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13 ist
ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise der Steuereinheit in 12 illustriert;
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14 ist
ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise einer Variation der
Steuereinheit in 12 illustriert;
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15 ist
ein Wellenformdiagramm, das die Arbeitsweise einer anderen Variation
der Steuereinheit in 12 illustriert; und
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16 ist
ein Blockschaltbild eines FM-Stereoradioempfängers, das eine Variation des
dritten Ausführungsbeispiels
illustriert.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschreiben,
folgend einer Beschreibung eines herkömmlichen FM-Stereoradioempfängers mit
einer Impulsstörungs-Reduktionsschaltung.
Diese Beschreibung ist relevant, da die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung auch
bei den Ausführungsbeispielen
der Erfindung verwendet wird. Gleiche Elemente in verschiedenen
Zeichnungen werden durch gleiche Bezugszeichen angezeigt.
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Gemäß 1 enthält der herkömmliche FM-Stereoradioempfänger eine
Antenne 1, eine Hochfrequenz(HF)-Signalverarbeitungsschaltung oder "Eingangskreis" 2, einen
Zwischenfrequenzverstärker
(IFA MP) 3, einen FM-Demodulator (DEMOD) 4, eine
Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6,
einen Stereodemodulator 7, einen Niedrigfrequenzverstärker (AMP) 8,
ein Paar von Lautsprechern 9, 10, eine Stereotrennungs-Steuervorrichtung
(SP CNTRL) 11 und eine Hochschnitt-Steuervorrichtung (HC
CNTRL) 12.
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Das
HF-Eingangskreis 2 verstärkt das von der Antenne 1 empfangene
Hochfrequenzsignal und setzt das empfangene HF-Signal auf die Zwischenfrequenz
herunter. Der ZF-Verstärker 3 verstärkt das sich
ergebende ZF-Signal
und gibt sowohl das verstärkte
ZF-Signal als auch ein Signalmetersignal oder S-Metersignal aus.
Das S-Metersignal zeigt die an der Antenne empfangene Feldstärke an.
Der FM-Demodulator 4 demoduliert das verstärkte ZF-Signal,
um ein zusammengesetztes FM-Signal
zu erzeugen. Die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 reduziert
Impulsstörungen
in dem zusammengesetzten FM-Signal. Der Stereodemodulator 7 trennt
das zusammengesetzte FM-Signal in ein Linkska nalsignal und ein Rechtskanalsignal.
Der Niederfrequenzverstärker 8 verstärkt diese
beiden Signale für
die Ausgabe zu den Lautsprechern 9, 10. Die Stereotrennungs-Steuervorrichtung 11 führt eine
Stereotrennungssteuerung auf der Grundlage des S-Metersignals durch.
Die Hochschnitt-Steuervorrichtung 12 führt eine Hochschnittsteuerung
durch, ebenfalls auf der Grundlage des S-Metersignals.
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Die
Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 enthält einen
Pufferverstärker 6a,
eine Verzögerungseinheit 6b,
eine Toreinheit 6c, ein Hochpassfilter (HPF) 6d,
die Hochfrequenz-Impulsstörungen
aus dem Ausgangssignal des FM-Demodulators 4 herauszieht,
einen Störungsdetektor
(DET) 6e, einen Torimpulsgenerator 6f, der ein
Torimpuls von einer vorbestimmten Dauer oder Breite auf der Zeitachse
erzeugt, wenn eine Störung
erfasst wird, eine automatische Verstärkungssteuerschaltung (AGC) 6g für den Störungspegel,
eine Ausgabeeinheit 6h und eine Speichereinheit 6i,
die das unmittelbar vorhergehende Ausgangssignal speichert. Wenn
keine Störung erfasst
wird, bleibt die Toreinheit 6c geschlossen, und das von
dem FM-Demodulator 4 ausgegebene zusammengesetzte FM-Signal
pflanzt sich durch den Pufferverstärker 6a, die Verzögerungseinheit 6b,
die Toreinheit 6c und die Ausgabeeinheit 6h zu
dem Stereodemodulator 7 und der Speichereinheit 6i fort. Wenn
eine Störung
in dem zusammengesetzten FM-Signal von dem Störungsdetektor 6e erfasst
wird, wird ein Torimpuls mit der vorbestimmten Breite von dem Torimpulsgenerator 6f ausgegeben,
der die Toreinheit 6c öffnet.
Während
die Toreinheit 6c geöffnet bleibt,
wird das Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 6b blockiert,
und das in der Speichereinheit 6i direkt vor der Erfassung
der Störung
gespeicherte Signal wird stattdessen ausgegeben, so dass die Störung nicht
den Stereodemodulator 7 erreicht.
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Die
Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 ist
primär
ausgebildet, um Impulsstörungen
zu reduzieren, aber wenn das zusammengesetzte FM-Signal Mehrwegstörungen enthält, werden
die Mehrwegstörungen
ebenfalls erfasst und in gewissem Maße reduziert.
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Die
erste Wellenform (a) in 2 zeigt eine typische Episode
von Mehrwegstörungen
in einem zusammengesetzten FM-Signal. Die zweite Wellenform (b)
zeigt eine Vergrößerung eines
Mehrwegstörungsintervalls.
Eine Mehrwegstörung
enthält
eine Reihe von Spitzen (Spitzenstörung), die in Intervallen gleich
der zusammengesetzten FM-Subträgerperiode
auftreten. Das vergrößerte Intervall
enthält
beispielsweise zehn derartiger Spitzen, die jeweils eine positive
Komponente und eine negative Komponente haben.
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Der
von der Toreinheit 6c erzeugte Torimpuls hat, wenn er beispielsweise
gesetzt wird, um Zündungsstörungen zu
reduzieren, eine Breite gleich nur den ersten wenigen Spitzen in
der zweiten Wellenform (b) in 2. Folglich
ist die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 unzweckmäßig für die Aufgabe des
Zurückweisens
von Mehrwegstörungen.
Darüber hinaus
werden in dem Teil des Mehrwegstörungsintervalls,
der von der Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 zurückgewiesen
wird, sowohl die Störungsspitzen
als auch die Signalsegmente zwischen den Spitzen zurückgewiesen.
Die Segmente zwischen den Störungsspitzen
enthalten gültige
Informationen, die die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 unnötigerweise
aus dem zusammengesetzten FM-Signal entfernt.
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Wenn
die Torimpulsbreite in der Impulsstörungs- Reduktionsschaltung 6 so vergrößert wird, dass
sie die längsten
Intervalle der Mehrwegstörungen überdeckt,
dann gehen viele gültige
Informationen verloren und das Audioausgangssignal kann bemerkenswert
verzerrt werden. Im schlimmsten Fall kann das Audioausgangssignal
während
einer bemerkenswerten Zeitdauer vollständig verschwinden.
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Als
ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt 3 einen FM-Stereoradioempfänger mit
einer Antenne 1, einem HF-Eingangskreis 2, einem
ZF-Verstärker 3,
einem FM-Demodulator 4, einer Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5,
einer Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6,
einem Stereodemodulator 7, einem Niederfrequenzverstärker 8,
einem Paar von Lautsprechern 9, 10, einer Stereotrennungs-Steuervorrichtung 11 und
einer Hochschnitt-Steuervorrichtung 12. Die Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 enthält ein Hochpassfilter
(HPF) 5a, eine Absolutwert-Berechnungseinheit (ABS) 5b,
eine Komparatoreinheit (COMP) 5c, einen Schwellenwertgenerator 5d,
eine Verzögerungseinheit 5e und
eine Speichereinheit 5f. Das Hochpassfilter 5a und
die Absolutwert-Berechnungseinheit 5b bilden ein Gleichrichtungsmittel,
in welchem das Ausgangssignal des Hochpassfilters 5a das
Eingangssignal der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b wird. Die
Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5,
die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6,
der Stereodemodulator 7, der Niederfrequenzverstärker 8,
die Stereotrennungs-Steuervorrichtung 11 und die Hochschnitt-Steuervorrichtung 12 bilden
eine Audioausgangsschaltung.
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Die
Elemente mit Ausnahme der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 sind ähnlich den entsprechenden
Elementen in dem herkömmlichen FM-Empfänger in 1, so
dass deren detaillierte Beschreibung weggelassen wird. Die Torimpulsbreite in
der Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 wird eingestellt
für die
Entfernung von Impulsstörungen wie
beispielsweise Zündstörungen von
Automobilen.
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Als
Nächstes
wird die gesamte Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Ein
FM-Rundfunksignal wird von der Antenne 1 empfangen und
wie vorstehend beschrieben durch den HF-Eingangskreis 2,
den ZF-Verstärker 3 und
den FM-Demodulator 4 verarbeitet. Das von dem FM-Demodulator 4 ausgegebene,
zusammengesetzte FM-Signal wird nachfolgend einfach als ein demoduliertes
Signal bezeichnet. Das demodulierte Signal geht durch die Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 hindurch,
die die Mehrwegstörungen
reduziert, dann durch die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6,
die Impulsstörungen
reduziert. Nach diesen beiden Typen von Störungsreduktion wird das demodulierte
Signal zu dem Stereodemodulator 7 geliefert. Der Stereodemodulator 7,
der Niederfrequenzverstärker 8,
die Stereotrennungssteuervorrichtung 11 und die Hochschnitt-Steuervorrichtung 12 arbeiten
wie in dem herkömmlichen
FM-Radioempfänger.
Die verstärkten
Linkskanal- und Rechtskanal-Audiosignale werden durch die Lautsprecher 9, 10 wiedergegeben.
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Als
Nächstes
wird die Arbeitsweise der Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 im
Einzelnen mit Bezug auf die Wellenformen in 4 beschrieben.
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Die
erste Wellenform (a) in 4 ist die vergrößerte Mehrwegstörungs-Wellenform,
die in 2 gezeigt wurde. Die nächste Wellenform (b) in 4 ist
das entsprechende Ausgangssignal des Hochpassfilters 5a in
der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5.
Die Grenzfrequenz des Hochpassfilters 5a ist so eingestellt,
dass es die Störungsspitzen
erfasst, während
die langsameren Veränderungen
zwischen den Störungsspitzen
abgeflacht werden. Das von dem Hochpassfilter 5a ausgegebene
Signal sitzt demgemäß im wesentlichen
auf dem Grundpegel zwischen Störungsspitzen
und kehrt zwischen positiven und negativen Werten bei dem Anstieg
und Abfall jeder Störungsspitze
um. Das Hochpassfilter 5a erfasst sowohl die ansteigende
als auch die abfallende Flanke der Mehrweg-Störungsspitzen in dem demodulierten
Signal.
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Die
Absolutwert-Berechnungseinheit 5b richtet das Ausgangssignal
des Hochpassfilters 5a gleich, indem sie negative Werte
durch positive Werte gleicher Größe ersetzt,
wie in der nächsten
Wellenform (c) in 4 gezeigt ist. Mehrwegstörungen können demgemäß erfasst
werden durch Vergleichen des von der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b ausgegebenen
Signals mit einem Schwellenwertsignal, angezeigt durch die strichlierte
Linie in dieser Wellenform (c). Der Vergleich wird durch die Komparatoreinheit 5c durchgeführt; das
Schwellenwertsignal wird von dem Schwellenwertgenerator 5d erzeugt.
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Indem
dieser Vergleich durchgeführt
wird, wandelt die Komparatoreinheit 5c die von der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b ausgegebene
Wellenform (c) in ein Zweipegelsignal oder Impulssignal um, wie
in der nächsten
Wellenform (d) gezeigt ist. Dieses Impulssignal (d) wirkt als ein
Torimpulssignal oder Erfassungssignal.
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Der
Schwellenwertgenerator 5d erzeugt das Schwellen wertsignal
durch Glätten
des Ausgangssignals der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b über ein
bestimmtes Zeitintervall, wobei er ein Tiefpassfilter oder ein ähnliches
Mittel verwendet. Demgemäß ist das
Schwellenwertsignal nicht konstant, sondern folgt Veränderungen
des Durchschnittspegels des Absolutwerts des von dem Hochpassfilters 5a ausgegebenen
gefilterten Signals. Der Grund für
die Verwendung dieses Typs von Schwellenwertsignal liegt darin,
dass unter ungünstigen
Empfangsbedingungen, wenn die Feldstärke an der Empfangsantenne 1 sich
verschlechtert, dies auch der Störungsabstand (S/N)
des demodulierten Signals tut, wodurch der Basisstörungspegel
oder "Störungsboden" angehoben wird und
bewirkt, dass das Hochpassfilter 5a einen ansteigenden
Pegel des Ausgangssignals aufgrund von Störungen mit Ausnahme der Mehrwegstörungen erzeugt.
Der von der Komparatoreinheit 5c verwendete Schwellenwertpegel
muss hoch genug sein, so dass die Komparatoreinheit 5c keine
Störungen erfasst,
die Teil des allgemeinen Störungsbodens sind.
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Die
Verzögerungseinheit 5e verzögert das demodulierte
Signal um die Zeitdauer, die von dem Hochpassfilter 5a,
der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b, der Komparatoreinheit 5c und
dem Schwellenwertgenerator 5d benötigt wird, um Mehrstörungen darin
zu erfassen. Das sich ergebende verzögerte demodulierte Signal wird
zu der Speichereinheit 5f geliefert.
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Die
Speichereinheit 5f arbeitet als eine transparente Verriegelung.
Wenn das von der Komparatoreinheit 5c ausgegebene Erfassungssignal
(das Torimpulssignal) auf dem niedrigen Pegel ist, wodurch angezeigt
wird, dass das verzögerte
demodulierte Signal frei von Mehrwegstörungen ist, lässt die Speichereinheit 5f das
verzögerte
demodulierte Signal zu der Impulsstö rungs-Reduktionsschaltung 6 hindurch.
Während
das Erfassungssignal auf dem hohen Pegel ist, wodurch angezeigt
wird, dass Mehrwegstörungen
vorhanden sind, bleibt das Ausgangssignal der Speichereinheit 5f unverändert, wodurch es
auf dem letzten Wert des verzögerten
demodulierten Signals gehalten wird, der frei von Mehrwegstörungen war.
Das Ausgangssignal der Speichereinheit 5f wird durch die
unterste Wellenform (e) in 4 illustriert.
Während
jedes der von der Komparatoreinheit 5c in der Wellenform
(d) ausgegebenen Impulses bleibt diese Wellenform (e) im Wesentlichen
konstant.
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Jede
Spitze in den Mehrwegstörungen
wird hierdurch durch den unmittelbar vorhergehenden demodulierten
Signalwert ersetzt, so dass die Störungsspitzen individuell entfernt
werden. Die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 ist
somit erfolgreich bei der Entfernung aller Störungsspitzen, ohne das Audioausgangssignal
schwer zu verzerren, und ohne das vollständige Verschwinden des Audioausgangssignals
während
einer bemerkenswerten Zeitdauer zu bewirken.
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Als
Nächstes
wird eine detailliertere Beschreibung von mehreren der Komponenten
der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 gegeben.
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5 zeigt
eine Schaltung, die als der Schwellenwertgenerator 5d verwendet
werden kann. Die von der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b empfangenen
Absolutwerte werden als x(n) bezeichnet, wobei n eine diskrete Zeitvariable
ist; x(n) wird auch bezeichnet als die n-te Abtastung, die von der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b empfangen wird.
Der Buchstabe K ist eine konstante positive Zeitkonstante. Grob
gesprochen glättet
der Schwellenwertgenerator 5d Varia tionen, die kürzer als
K Abtastungen dauern, in dem Ausgangssignal der Absolut-Berechnungseinheit 5b.
Der Buchstabe L ist ein Koeffizient oder eine Verstärkung, mit
der der geglättete
Wert multipliziert wird, um den Schwellenwert über den Störungsboden anzuheben. L wird
so gesetzt, dass ein Schwellenwert erzeugt wird, der zwischen dem
Störungsbodenpegel
und dem Störungspegel,
wenn Mehrwegstörungen
vorhanden sind, liegt.
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In 5 weist
Multiplikationsvorrichtungen 5d1, 5d4, 5d5 einen
Addierer 5d2 und eine Verzögerungseinheit 5d3 um
eine Abtastung auf. Die Multiplikationsvorrichtung 5d1 multipliziert
die n-te empfangene Abtastung x(n) mit 1/K. Der Addierer 5d2 addiert
die Ausgangssignale der Multiplikationsvorrichtungen 5d1 und 5d4,
um ein geglättetes
Signal y(n) zu erhalten. Die Multiplikationsvorrichtung 5d5 multipliziert
y(n) mit L, um das zu der Komparatoreinheit 5c gelieferte
Schwellenwertsignal zu erhalten. Die Verzögerungseinheit 5d3 verzögert das
geglättete Signal
y(n) um eine Abtastperiode und liefert das verzögerte Signal y(n – 1) zu
der Multiplikationsvorrichtung 5d4. die Multiplikationsvorrichtung 5d4 multipliziert
das verzögerte
Signal y(n – 1)
mit (K – 1)/K.
Das geglättete
Signal y(n) wird demgemäß durch
die folgende Gleichung gegeben. y(n) = (1/K)·x(n) +
{(K + 1)/K)}·y(n – 1)
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Die
Schaltung in 5 kann entweder eine digitale
oder eine analoge Schaltung sein. Wenn analoge Komponenten verwendet
werden, sind die Multiplikationsvorrichtungen 5d1, 5d4, 5d5 Verstärker mit
den angezeigten Verstärkungswerten,
der Addierer 5d2 ist ein Summierverstärker, die Verzögerungseinheit 5d3 ist
eine analoge Verzögerungsleitung
und n ist eine kontinuierliche Zeitvariable.
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6 zeigt
eine andere Schaltung, die als der Schwellenwertgenerator 5d verwendet
werden kann. Diese Schaltung ist identisch mit der Schaltung in 5,
wobei zusätzlich
eine Begrenzungseinheit 5d6 auf der Eingangsseite der ersten
Multiplikationsvorrichtung 5d1 vorgesehen ist. Die Begrenzungseinheit 5d6 vergleicht
den empfangenen Abtastwert x(n) mit dem Ausgangssignal der Multiplikationsvorrichtung 5d4;
d.h., mit dem verzögerten
geglätteten Signal
y(n – 1),
das mit der Größe (K +
1)/K multipliziert wurde. Wenn sich x(n) stark von dem Ausgangssignal
der Multiplikationsvorrichtung 5d4 unterscheidet, begrenzt
die Begrenzungseinheit 5d6 x(n) so, dass das von der Multiplikationsvorrichtung 5d1 empfangene
Signal sich nicht von dem Ausgangssignal der Multiplikationsvorrichtung 5d4 um
mehr als eine vorbestimmte Größe unterscheidet.
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Die
Begrenzungseinheit 5d6 arbeitet als ein Amplitudenbegrenzungsmittel,
das den Veränderungsbereich
des von dem Schwellenwertgenerator 5d ausgegebenen Schwellenwertsignals
begrenzt. Selbst während
Intervallen von Mehrwegstörungen steigt
der Schwellenwert demgemäß nicht
zu schnell an, wodurch ermöglicht
wird, dass ein zweckmäßiges Schwellenwertsignal
ohne die Verwendung eines extrem großen Wertes K erhalten werden
kann. die Verringerung des erforderlichen Wertes von K ermöglicht seinerseits,
dass der Schwellenwertgenerator 5d Änderungen des Störungsbodens
genauer folgen kann.
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7 zeigt
noch eine andere Schaltung, die als der Schwellenwertgenerator 5d verwendet
werden kann. Die se Schaltung ist identisch mit der Schaltung in 5,
wobei zusätzlich
eine Begrenzungseinheit 5d7 auf der Ausgangsseite der Multiplikationsvorrichtung 5d5 vorgesehen
ist. Diese Begrenzungseinheit 5d7 arbeitet auch als ein
Amplitudenbegrenzungsmittel, das den von dem Schwellenwertgenerator 5d ausgegebenen
Schwellenwert auf einen vorbestimmten Bereich von Werten begrenzt, ungeachtet
des Verhaltens des von der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b empfangenen
Signals x(n). Auf diese Weise ist es möglich, zu verhindern, dass
der Schwellenwert entweder zu hoch oder zu niedrig wird, selbst
wenn der allgemeine Störungspegel
in dem empfangenen Signal anomal hoch oder anomal niedrig während einer
verlängerten
Periode bleibt.
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8 zeigt
noch eine andere Schaltung, die als der Schwellenwertgenerator 5d verwendet
werden kann. Diese Schaltung fügt
beide in den 6 und 7 gezeigten
Begrenzungseinheiten 5d6, 5d7 zu der in 5 gezeigten
Schaltung hinzu, wodurch ermöglicht,
dass ein relativ kleiner Wert für
K verwendet werden kann, aber der Schwellenwert zuverlässig innerhalb
fester Grenzen gehalten wird.
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Zusätzlich zu
diesen (und anderen) möglichen
Variationen der inneren Struktur des Schwellenwertgenerator 5d sind
Variationen hinsichtlich der Arbeitsweise der Speichereinheit 5f möglich. Beispielsweise
kann anstelle des Wirkens als eine transparente Verriegelung und
Ersetzens jeder Mehrweg-Störungsspitze
durch den konstanten Wert unmittelbar vorhergehend der Spitze die
Speichereinheit 5f die Spitze durch einen sich linear verändernden
Wert ersetzt werden, der durch Interpolation zwischen den Werten
unmittelbar vorhergehend und unmittelbar folgend der Spitze erhalten
wurde.
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Bei
einer anderen Variation des ersten Ausführungsbeispiels werden die
Beziehungen zwischen der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 und der
Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 umgekehrt,
so dass die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 das
Ausgangssignal des FM-Demodulators 4 empfängt, die
Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 das
Ausgangssignal der Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 empfängt, und
der Stereodemodulator 7 das Ausgangssignal der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 empfängt. Diese
Variation ist auch bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen
anwendbar.
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Als
ein zweites Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt 9 einen FM-Stereoradioempfänger, der
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
nur hinsichtlich der inneren Ausbildung der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 50 unterscheidet.
Darüber
hinaus unterscheidet sich die Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 50 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
von der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 bei
dem ersten Ausführungsbeispiel nur
hinsichtlich des Hochpassfilters. Insbesondere folgt, während das
Hochpassfilter 5a bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b vorangegangen
ist, das Hochpassfilter 5g bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b. Demgemäß wird das Ausgangssignal
des FM-Demodulators 4 zu der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b geliefert,
das Ausgangssignal der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b wird
zu dem Hochpassfilter 5g geliefert, und das Ausgangssignal
des Hochpassfilters 5g wird zu der Komparatoreinheit 5c und
dem Schwellenwertgenerator 5d geliefert.
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Das
Hochpassfilter 5a bei dem ersten Ausführungsbeispiel erfasste sowohl
die ansteigende als auch die abfallende Flanke des demodulierten
Signals. Das Hochpassfilter 5g bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
erfasst jedoch nur einen Typ von Flanke. In der folgenden Beschreibung
wird angenommen, dass das Hochpassfilter 5g nur ansteigende Flanken
erfasst.
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10 zeigt
Wellenformen des Ausgangssignals des FM-Demodulators 4 (a),
des Ausgangssignals der Absolutwert-Berechnungseinheit 5b (b),
des Ausgangssignals des Hochpassfilters 5g (c), des Ausgangssignals
der Komparatoreinheit 5c (d) und des Ausgangssignals der
Speichereinheit 5f (e) während eines Intervalls der
Mehrwegstörung
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Das illustrierte Intervall ist das gedehnte Intervall, das im unteren
Teil von 2 gezeigt ist.
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Die
Wellenform (b) in 10 ist im Wesentlichen identisch
mit der Wellenform (a), wobei negative Werte durch positive Werte
gleicher Größe ersetzt sind.
Anhand der Wellenformen (b) und (c) ist ersichtlich, dass das Hochpassfilter 5g in
der Wellenform (c) einen positiven Impuls für jede ansteigende Flanke in der
Absolutwert-Wellenform (b) erzeugt. Die Komparatoreinheit 5c vergleicht
das Ausgangssignals des Hochpassfilters 5g mit dem Schwellenwertsignals (strichlierte
Linie), das von dem Schwellenwertgenerator 5d geliefert
wurde, um die Torimpuls-Wellenform (d) zu erzeugen. Das in der Wellenform
(e) gezeigte Ausgangssignal der Speichereinheit 5f wird während der
Impulse in der Torimpuls-Wellenform (d) konstant gehalten.
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Ein
Vergleich der Torimpuls-Wellenformen (d) in den 4 und 10 zeigt,
dass das zweite Ausführungsbeispiel
etwas engere Torimpulse als das erste Ausführungsbeispiel erzeugt. Es
gibt auch Fälle,
in denen das zweite Ausführungsbeispiel
zwei getrennte Torimpulse erzeugt, von denen einer eine negative
Störungsspitze
darstellt und der andere die folgende positive Störungsspitze
darstellt, während das
erste Ausführungsbeispiel
einen einzelnen breiteren Torimpuls erzeugt, der beide Störungsspitzen überdeckt.
Dies ist eine Folge der Erfassung von nicht nur einem Typ von Flanke
(z.B. nur ansteigende Flanken) durch das Hochpassfilter 5g bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel.
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Die
Torimpulse (d) bei dem ersten Ausführungsbeispiel (4)
haben die Tendenz, geringfügig
breiter als die tatsächlichen
Mehrweg-Störungsspitzen
zu sein, da das Hochpassfilter 5a beide Typen von Flanken
erfasst. Die Torimpulse (d) bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (10)
stellen die tatsächlichen
Breiten der Störungsspitzen
genauer dar. Somit bewirkt bei der Eliminierung von Mehrwegstörungen das
zweite Ausführungsbeispiel
eine noch geringere Verzerrung des Audioausgangssignals als es das
zweite Ausführungsbeispiel
tut.
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Ein
anderer Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels
besteht darin, dass das Hochpassfilter 5g eine einfachere
interne Struktur als das Hochpassfilter 5a bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
haben kann. Der Grund besteht darin, dass zum genauen Erfassen von
Mehrweg-Störungsspitzen
das Hochpassfilter 5a bei dem ersten Ausführungsbeispiel
eine scharfe Abgrenzungscharakteristik erfordert, während das
Hochpassfilter 5g bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine derartige
scharfe Abgrenzungscharakteristik nicht benötigt. Somit kann das Hochpassfilter 5a bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
kostengünstiger
und kompakter sein als das Hochpassfilter 5g bei dem ersten
Ausführungsbeispiel.
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Als
ein drittes Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt 11 einen FM-Stereoradioempfänger, bei
dem eine Steuereinheit 13 zu der Audioausgangsschaltung
des ersten Ausführungsbeispiels hinzugefügt ist.
Die Steuereinheit 13 empfängt das von dem ZF-Verstärker 3 ausgegebene
S-Metersignal und das von der Komparatoreinheit 5c in der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 ausgegebene
Torimpulssignal und erzeugt Steuersignale zur Eingabe in die Stereotrennungs-Steuervorrichtung 11 und
die Hochschnitt-Steuervorrichtung 12. Die anderen Elemente
mit Ausnahme der Steuereinheit 13 arbeiten in derselben
Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
so dass eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
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Gemäß 12 weist
die Steuereinheit 13 ein Paar von Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b,
eine Signalumwandlungseinheit 13c und eine Signalkombinationseinheit 13d auf.
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Die
zwei Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b verarbeiten
das von der Komparatoreinheit 5c in der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 empfangene
Erfassungssignal unter Verwendung von zwei verschiedenen Zeitkonstanten
und liefern die sich ergebenden Signale zu der Signalkombinationseinheit 13d.
Die von den Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b ausgegebenen
Signale reflektieren sowohl gegenwärtige als auch vergangene Werte
des Komparatorausgangssignals, wobei die Zeitkonstanten das Ausmaß bestimmen,
in welchem vergangene Werte reflektiert werden. Tiefpassfilter können als
die Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b verwendet
werden, aber wenn eine digitale Signalverarbeitung angewendet wird,
sind verschiedene andere Typen der Zeitkonstantenberechnung möglich, wobei
beispielsweise die Impulsbreite als ein Parameter verwendet wird.
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Die
Signalumwandlungseinheit 13c wandelt das von dem ZF-Verstärker 3 empfangene
S-Metersignal in ein Stereotrennungs-Steuersignal und ein Hochschnitt-Steuersignal
um. Das zu der Signalkombinationseinheit 13d gelieferte
Stereotrennungs-Steuersignal zeigt den Grad der Stereotrennung an,
der in Beziehung zu der an der Antenne 1 empfangenen elektrischen
Feldstärke
erwünscht
ist. Das zu der Hochschnitt-Steuereinheit 12 gelieferte Hochschnitt-Steuersignal
zeigt den Grad an, bis zu welchem Hochfrequenzen in dem demodulierten
Signal gedämpft
werden sollten.
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Die
Signalkombinationseinheit 13d kombiniert die von den Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b und
der Signalumwandlungseinheit 13c empfangenen Signale, um
ein einzelnes Steuersignal zu erzeugen, das zu der Stereotrennungs-Steuervorrichtung 11 geliefert
wird.
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Wie
in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen
beschrieben ist, entfernt die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 die
individuellen Störungsspitzen,
die während
eines Intervalls von Mehrwegstörung
auftreten, aber korrigiert nicht die Verzerrung, die zwischen den
Störungsspitzen
auftritt. Diese Zwischenspitzenverzerrung ist nicht vollständig vernachlässigbar,
wie aus der vergrößerten Wellenform
(b) in 2 ersichtlich ist. Da diese Verzerrung nicht durch
die Impulsstörungs-Reduktionsschaltung 6 beseitigt
wird, ist es hilfreich, die Verzerrung durch Herabsetzen des Grads
der Stereotrennung zu verrin gern.
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13 illustriert
die Arbeitsweise der Steuereinheit 13. Die erste Wellenform
(a) in dem von der Komparatoreinheit 5c in der Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 5 ausgegebene
Torimpulssignal. Die nächste
Wellenform (b) ist das von der Zeitkonstanteneinheit 13a ausgegebene
Signal. Dieses Signal (b) ist ein Stereotrennungs-Steuersignal,
das zwischen einem Steuerwert entsprechend der vollständigen Stereotrennung,
angezeigt durch das Wort STEREO in der Zeichnung, und einem Steuerwert entsprechend
keiner Stereotrennung, d.h., einer vollständig monauralen Arbeitsweise,
angezeigt durch das Wort MONO in der Zeichnung, variiert. Das Signal
(b) fällt
während
jedes Torimpulses schnell von dem Vollstereopegel zu dem monauralen
Pegel ab, und steigt dann langsamer zurück zu dem Vollstereopegel an.
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Die
nächste
Wellenform (c) ist das von der Zeitkonstanteneinheit 13b ausgegebene
Signal. Dieses Signal ist ein anderes Stereotrennungs-Steuersignal,
das zwischen Werten entsprechend Vollstereo- und vollständig monauralen
Betrieb variiert. Dieses Signal fällt auch während Torimpulsen auf den monauralen
Pegel ab und steigt nach jedem Torimpuls zurück auf den Vollstereopegel
an, aber die Abfälle und
Anstiege finden langsamer statt als bei der vorhergehenden Wellenform
(b), da die Zeitkonstanteneinheit 13b eine längere Zeitkonstante
als die Zeitkonstanteneinheit 13a hat.
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Die
nächste
Wellenform (d) ist das von der Signalumwandlungseinheit 13c zu
der Signalkombinationseinheit 13d ausgegebene Stereotrennungs-Steuersignal.
Diese Wellenform variiert auch zwischen Vollstereo- und vollständig monauralem Pegel.
In 13 wird angenommen, dass die empfangene Feldstärke ausreichend
hoch für
eine vollständige
Stereotrennung ist, so dass dieses Signal konstant auf dem Vollstereopegel
bleibt.
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Die
letzte Wellenform (e) ist die von der Signalkombinationseinheit 13d ausgegebene
Wellenform. Diese Wellenform wird beispielsweise durch Multiplizieren
der drei vorhergehenden Wellenformen (b), (c), (d) miteinander durch
analoge Multiplikationsmittel erzeugt. Alternativ können, wenn
eine digitale Signalverarbeitung angewendet wird, verschiedene arithmetische
und logische Operationen verwendet werden, um die Wellenformen (b),
(c) und (d) zum Erhalten der Wellenform (e) zu kombinieren. Beispielsweise
können
logische UND-Operationen und logische ODER-Operationen bei den Vorzeichenbits,
die die Signalpolaritäten
anzeigen, durchgeführt
werden.
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Der
Grund der Verwendung von zwei Zeitkonstanteneinheiten 13a, 13b mit
unterschiedlichen Zeitkonstanten ist der folgende. Eine kurze Zeitkonstante,
wie in Wellenform (b) illustriert ist, ist zweckmäßig zum
Reduzieren der Verzerrung, die durch Mehrwegstörungen selbst bewirkt ist,
aber die sich ergebenden schnellen Übergänge zwischen vollständiger Stereotrennung
und vollständiger
monauraler Ausgabe bewirken andere Typen von Verzerrung, enthaltend
solche schwerwiegenden Typen wie ein instabiles Tonbild und schnelle
Volumenschwankungen. Eine lange Zeitkonstante, wie in Wellenform
(c) illustriert ist, vermeidet diese anderen Typen von Verzerrung,
aber führt
nicht zu einer effektiven Reduktion der Verzerrung, die sich aus
der Mehrpfadstörung ergibt.
Die Kombination der mittels beider Zeitkonstanten erhaltenen Steuersignale
ermög licht,
dass die durch Mehrwegstörung
bewirkte Verzerrung effektiv reduziert wird, ohne dass andere Typen
von schwerwiegender Verzerrung eingeführt werden.
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Bein
einer Variation des dritten Ausführungsbeispiels
wird die Zeitkonstanteneinheit 13b eliminiert, und die
Signalkombinationseinheit 13d empfängt Steuersignale nur von der
Zeitkonstanteneinheit 13a und der Signalumwandlungseinheit 13c.
Die Zeitkonstanteneinheit 13a, die noch eine vergleichsweise
kurze Zeitkonstante hat, wird so modifiziert, dass nach der Durchführung eines Übergangs
von dem Vollstereopegel zu dem monauralen Pegel in einer Reihe von
Schritten das von der Zeitkonstanteneinheit 13a ausgegebene
Steuersignal auch in einer Reihe von Schritten zu dem Vollstereopegel
zurückkehrt.
Diese Variation ist in 14 illustriert, in der die obere
Wellenform (a) das von der Komparatoreinheit 5c empfangene
Torimpulssignal ist, und die untere Wellenform (b) ist das von der
Zeitkonstanteneinheit 13a ausgegebene Stereotrennungs-Steuersignal.
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Die
Anzahl von Schritten bei der Rückkehr vom
monauralen zum Stereobetrieb muss nicht notwendigerweise gleich
der Anzahl von Schritten bei dem Übergang vom Stereo- zum monauralen
Betrieb sein, wie in 14 gezeigt ist. Jedes schrittweise Rückkehrschema,
das schnelle Schwankungen in dem Volumen des wiedergegebenen Signals
verhindert, kann verwendet werden.
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Bei
einer anderen Variation des dritten Ausführungsbeispiels wird die Steuereinheit 13 so
modifiziert, dass eine Stereotrennungssteuerung an Nulldurchgangspunkten
des demodulierten Stereosignals beginnt. Diese Variation vermeidet
Diskontinuierlichkeiten in den ausgegebenen Audiowellenformen. Das
Prinzip ist in 15 illustriert, in der die obere
Wellenform (a) eine schematische Darstellung des beispielsweise
von der Zeitkonstanteneinheit 13a ausgegebenen Steuersignals
ist. Die nächsten beiden
Wellenformen (b) und (c) stellen den linken bzw. rechten Kanal des
Audioausgangssignals vor der Stereotrennungssteuerung dar. Die schwarzen Punkte
zeigen Nulldurchgangspunkte der Linkskanal-Wellenform (b) an. Die
letzten beiden Wellenformen (d) und (e) stellen den linken bzw.
rechten Kanal des Audioausgangssignals nach der Stereotrennungssteuerung
dar. 15 zeigt ein extremes Beispiel, bei dem der linke
Kanal ein Sinuswellenkanal ist und der rechte Kanal still ist.
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Das
erste Steuerintervall X beginnt in der Mitte zwischen zwei Nulldurchgangspunkten
in dem Audiosignal, wodurch ein abrupter Übergang vom Stereo- zum monauralen
Ausgang an diesem Punkt bewirkt wird. Da die monaurale Signalamplitude
die Hälfte
der Summe des linken und rechten Kanalsignals ist, d.h., (L + R)/2,
wird die Signalamplitude in dem linken Kanal abrupt auf die Hälfte reduziert, während die
Signalamplitude in dem rechten Kanal abrupt um einen ähnlichen
ansteigt, wie in den Wellenformen (d) und (e) gezeigt ist. Diese
plötzlichen, diskontinuierlichen Änderungen
in den Audiosignal-Wellenformen erzeugen Störungen wie hörbares Knacken
in dem Audioausgangssignal.
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Das
zweite Steuerintervall Y beginnt an einem Nulldurchgangspunkt. Folglich ändern sich
sowohl das Links- als auch das Rechtskanalsignal kontinuierlich,
wie in den Wellenformen (d) und (e) gezeigt ist, und keine hörbare Störung wird
erzeugt.
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Um übermäßige Verzögerungen
am Anfang der Stereotrennungssteuerung zu vermeiden, sind die in
dieser Vari ation des dritten Ausführungsbeispiels verwendeten
Nulldurchgangspunkte solche Nulldurchgangspunkte in vergleichsweise
hohen Frequenzkomponenten des Audiosignals, in dem Audiomittelbereich
und dem Höhenbereich,
erfasst durch die Steuereinheit 13, nachdem die Basskomponente entfernt
wurde. Weiterhin muss die Stereotrennungssteuerung nicht genau an
einem Nulldurchgangspunkt beginnen; es ist für die Stereotrennungssteuerung
ausreichend, wenn sie nahe einem Nulldurchgangspunkt beginnt. Beispielsweise
kann die Stereotrennungssteuerung beginnen, wenn ein Nulldurchgang
durch eine Änderung
des Vorzeichenbits eines digitalen Audiosignals oder der Polarität eines
anlogen Audiosignals erfasst wird.
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Bei
noch einer anderen Variation des dritten Ausführungsbeispiels wird die Steuereinheit 13 mit der
Mehrwegstörungs-Reduktionsschaltung 50 nach dem
zweiten Ausführungsbeispiel
verwendet, wie in 16 illustriert ist. Diese Variation
ist eine direkte Kombination des zweiten und dritten Ausführungsbeispiels,
so dass eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
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Der
Fachmann erkennt, dass weitere Variationen der vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele
innerhalb des nachfolgend beanspruchten Bereichs möglich sind.