DE2355881A1

DE2355881A1 - Verfahren und anordnung zur reduzierung von rauscheffekten in stereogeraeten

Info

Publication number: DE2355881A1
Application number: DE19732355881
Authority: DE
Inventors: Arthur Raymond Bailey
Original assignee: FERROGRAPH CO Ltd
Current assignee: FERROGRAPH CO Ltd
Priority date: 1972-11-08
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1974-06-06
Also published as: AU6227873A; US3943293A; FR2205789A1; JPS49102301A; GB1450533A

Description

I NAGHtSEREtCKT {

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Ph Dipl.-Ing. F. A-Weickmann, Dipl.-<

DXIII/Ktz ' 8 MÜNCHEN 86, DEN ο O C C O O <|

POSTFACH 860 820 Z. O O Q O O I

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

The Ferrograph Company Limited, Äurienia House, 442 Bath Road^ Gippenham, Slough, Buckinghamshire, SLI 6BB England

Verfahren.und Unordnung zur Reduzierung von Rauscheffekten

in Stereogeräten

Die -vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung von Rauscheffekten in Stereogeräten sowie eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Mehrkanalige Wiedergabegerate können im Rahmen der vorliegenden Erfindung in -zwei Typen eingeteilt werden. Dabei handelt es sich erstens um solche Geräte, bei denen das Rauschen in beiden Kanälen praktisch den gleichen Wert hat, und zweitens um solche Geräte, bei denen das Rauschen in einem Kanal sich vom Rauschen im anderen Kanal wesentlich unterscheidet. Wie sich aus den folgenden Erläuterungen ergibt, sind das Verfahren und die . Anordnung gemäß der Erfindung in beiden Typen von Geräten anwendbar. Insbesondere sind das Verfahren und die Anordnung gemäß der Erfindung jedoch in Geräten der zweitgenannten Art von Vorteil,

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da in derartigen Geräten das Rauschproblem aus noch zu erläuternden Gründen schwerwiegender ist.

Iia Stereo-Rundfunk wird gegenwärtig ein zusammengesetztes Signal durch Frequenzmodulation auf einen hochfrequenten Träger auf moduliert, wobei nach Demodulation Signale in einem Band von 0 bis 15 kHz entstehen, welche im folgenden als A+B-Signale bezeichnet werden. Diese Signale entsprechen . der Summe der vom linken und rechten Tonwandler kommenden Tonsignale. Weiterhin entstehen bei der Demodulation um einen Hilfsträger von 38 kHz Signale im Band von etwa 23 bis. 53 kHz, welche im folgenden als A-B-Signale bezeichnet v/erden. Diese Signale, entsprechen der Differenz der vom linken und rechten Tonwandler kommenden. Tonsignale. Diese beiden Signalsätze werden im Empfänger getrennt und sodann in eine Dekodiermatrix: eingespeist, welche sie derart kombiniert, daß getrennte Ausgangssignale A und B entstehen. Kit anderen Worten handelt es sicla dabei um getrennte Ausgangssignale, welche in den linken und den rechten Tonwandler eingespeist werden können. Dieses System zur Übertragung von Stereoprogrammen im Rundfunk ist in dem Sinne kompebibel, daß derartige Programme auch durch einen Mono-Empfänger empfangen werden können. Ein derartiger Mono-Empfänger ist ein auf die demodulierten Signale im Tonfrequenzband ansprechender Empfänger, welcher einen einzigen Tonwandler (Lautsprecher) auf v/eist. Das Ausgangssignal dieses T'onwandlers ist das A+B-Signal.

Wie bekannt, ist der Empfang von Stereoprogrammen in Radiogeräten, insbesondere bei schwachen Signalen, im Vergleich zu einem Kono-Empfang oft sehr schlecht. Dieser schlechte Empfang beruht auf der frequenzmodulation und der Art der Stereokodierung, wobei der Rauschfaktor bei Stereo-Empfang im Vergleich zu Mono-Empfang sehr viel schlechter ist. Bei Stereo-Empfang ist der Rauschfaktor typischerweise um einen !Faktor 10 schlechter. Bei schwachen Stereosignalen oder einfachen

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Timern ist daher lediglich ein guter Konq-Srnpfang'-erforderlich, d.h.,das Programm ist bei Hono-Empfang annehmbar, während es bei Stereo-Empfang aufgrund des durch den Stereodekoder erzeugten größeren Rauschens nicht mehr gut ist. Weiterhin ist das Stereorauschen im hochfrequenten Teil des Tonfrequenz-Spektrums stärker. Subjektiv ist das menschliche Ohr gegen Rauschen im hochfrequenten Teil des Tonfrequenzspektrums viel empfindlicher als gegen Rauschen im niederfrequenten Teil des Tonfrequenzspektrums, in dem das Ohr auch noch gegen große Rauschpegel relativ unempfindlich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rauschpegel in tcnfrecuenten AusgangsSignalen von Stereogeräten zu reduzieren. Dies soll insbesondere sowohl bei Geräten, bei denen der Rauschpegel in den verschiedenen Kanälen gleich ist, als auch bei Geräten, bei denen die Rauschpegel in den verschiedenen Kanälen unterschiedlich sind, möglich -sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen den Signalen in Tonfrequenzsignal-Ausgangskanälen ein, vorzugsweise frequenzabhängiges, Nebensprechen erzeugt wird, und daß die Größe des Hebensprechens als Funktion der Amplitude wenigstens eines Eingangs- oder Ausgangssignals geregelt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist eine Anordnung zur Durchführung des vorstehend definierten Verfahrens mit einem Eingangskreis zur Einspeisung wenigstens zweier tonfrequenter Eingangssignale und wenigstens zwei Tonfrequenzsignal-Ausgängen, an denen durch die Eingangssignale festgelegte Ausgangssignale abnehmbar sind, durch folgende Merkmale gekennzeichnet:- eine regelbare Schaltung zur Erzeugung von Nebensprechen zwischen den auf die Ausgänge gegebenen AusgangsSignalen und eine auf . die Amplitude wenigstens eines Eingangs- und/oder· Ausgangssig- nals ansprechende und die das Nebensprechen erzeugende regel-

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bare Schaltung ansteuernde Regelschaltung zur Vergrößerung des Eebensprechens mit abnehmendem Signalwert gekennzeichnet.

Die Regelschaltung spricht dabei vorzugsweise auf den Signalwert eines der tonfrequenten Eingangssignale an.

Bei zwei Kanälen mit gleichartigen Rauschpegeln treten die Rauschsignale in den beiden Kanälen xvillkürlich auf. Durch Kombination der beiden Signale, d.h., durch Erzeugung von Nebensprechen im gesamten Tonfrequenzband, wodurch die beiden Eingangssignale mit gleichen Werten auf die {Eonwandler gegeben werden, ergibt sich im Gesamt-Signal-Rauschverhältnis eine Verbesserung von 3 dB. Diese Verbesserung geht auf Kosten des Stereo-Effektes. Vom subjektiven Standpunkt des Hörers ist es jedoch zu bevorzugen, den Stereo-Effekt bei kleinen Signalwerten, speziell bei der noch zu beschreibenden Erzeugung des Nebensprechens frequenzselektiv zu reduzieren, um bei hohen Frequenzen eine Rauschreduzierung zu erhalten.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist insbesondere in solchen Geräten verwendbar, in denen sich der Rauschpegel in einem Kanal wesentlich vom Rauschpegel in wenigstens einem anderen Kanal unterscheidet. Dies ist in der oben beschriebenen Weise in Stereo-Rundfunkempfängern der Fall,-welche mit Frequenzmodulation arbeiten. In derartigen Empfängern ist zwischen den beiden Kanälen eine große gegenphasige Rauschkomponente vorhanden, so daß der Gesamtrauschpegel bis zu einer theoretischen Grenze von nahezu 22 dB im gesamten {Ponfrequenzspektrum reduziert v/erden kann. Der volle Stereo-Effekt bleibt solange erhalten, wie der die Regelung herbeiführende Wert des oder der Signale ausreichend ist. Der Zusammenhang zwischen der Abnahme des Signalwerts und der Zunahme des Nebensprechens kann als Funktion beliebiger vorgegebener Parameter gewählt v/erden. Der vollatomatische Betrieb der Anordnung stellt sicher,

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daß bei kleinen Werten der ankommenden 'Tonsignale das Neben sprechen im Sinne einer Reduzierung des Rauschpegels im Ton ausgang-ssignal erzeugt wird.

In einem Stereo-Rundfunkempfänger werden die demodulierten tonfrequenten Signale in eine Matrix eingespeist, Vielehe in ihrer einfachsten Form aus einer Summations- und einer Differenzstufe besteht, um die Signale A+B und A-B in die Signal A und B zu überführen. Das Nebensprechen wird in der Matrix zweckmäßigerweise dadurch erzeugt, daß eines der Eingangssignale,'vorzugsweise das A-B-Signal modifiziert

Wie oben erwähnt, ist das menschliche Ohr gegen Rauschen im hochfrequenten Teil des Tonfrequenzbandes empfindlicher als gegen Rauschen im niederfrequenten Teil dieses Bandes, so daß das Nebensprechen vorzugsweise derartig frecuenzabhängig erzeugt wird, daß es bei höheren Frequenzen größer ist. Wenn der Signalwert abnimmt, kann die Frequenz, bei der das Nebensprechen im Effekt erzeugt wird, graduell verringert werden.

Um ein frequenzselektives geregeltes Nebensprechen zu erhalten, kann in wenigstens einem der Kanäle für die ankommenden Signale ein Frequenzfilter vorgesehen werden, dessen Ausgangssignal über ein regelbares Dämpfungsglied geleitet und sodann dem Signal in wenigstens einem weiteren Kanal hinzuaddiert wird. Das regelbare Dämpfungsglied wird vorzugsweise durch einen regelbaren Widerstand gebildet. Dieser Widerstand kann ein Teil der Filterschaltung sein. Gemäß einer Ausführungsform kann das Filter eine ITebenschlußkapazität und einen Serienwiderstand und das regelbare Dämpfungsglied einen regelbaren Widerstand enthalten, welcher beispielsweise durch einen Transistor oder ein photoempfindliches Element gebildet wird,

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der bzw. das einen Nebenschluß für das filter, vorzugsweise für den Eingang des Filters bildet. Zwischen dem Dämpfungsglied und den Euter kann eine Trennstufe vorgesehen werden. Gemäß einer v/eiteren Ausiuhrungsform kann das Filter ebenfalls durch eine L'ebenschlußkapazität und einen Serienwiderstand gebildet v/erden, wobei der regelbare Widerstand dem Serienwiderstand pe^rallel liegt, wodurch ein Grenzfrequenzfilter mit einer einstellbaren Grenzfrequenz entsteht.

Es ist weiterhin möglich, ein Nebensprechen zwischen den Kanälen vorzusehen und das Nebensprechen beispielsweise in einem zweikanaligen Gerät dadurch geregelt zu reduzieren, daß das Ausgangssignal des einen Kanals differenzbildend in den anderen Kanal, eingespeist wird. Vorzugsweise wird die Regelung jedoch in der Weise durchgeführt, daß ein geregelter ^rfeil des Signals aus einem Kanal in den Ausgang des anderen Kanals eingespeist wird oder daß in einem Gerät mit einer Matrix zur Verarbeitung der Eingangssignale wenigstens eines der Eingangssignale für die Matrix gedämpft wird.

In Geräten, in denen die Signale für zwei Tonwandler durch Addition in einem der Eingangskanäle addiert werden, wie dies bei konventionellen FK-Stereo-Rundfunkempfängern der Fall ist, wird vorzugsweise das Signal in diesem Eingangssignal als Regelsignal zur Regelung des Hebensprechens ausgenutzt. Bei Quadrophonie-Empfängern ist es entsprechend üblich, in einem Kanal die Summe der beiden vorderen Lautsprecher zu bilden, wobei das Signal in diesem Kanal vorzugsweise als Regelsignal ausgenutzt wird. Die Anordnung gemäß der Erfindung ist auch in Geräten mit Quasicue.drophonie verwendbar, in denen lediglich zwei ankommende Signale zur Speisung von vier Lautsprechern dienen. Generell kann {jedoch das Regelsignal von allen ankommenden Signalen oder von einer Kombination dieser Signale abgeleitet werden. Palis die Regelung durch eine Gleichspannung erfolgt, können die diese Spannung

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erzeugenden Eingangssignale vor oder nach einer Gleichrichtung kombiniert; werden. Ist ein Signal gegenüber den anderen Signalen mit geringeren Rauschen behaftet, so wird vorzugsweise dieses ■ Signal zur Regelung des Hebensprechens ausgenutzt. Generell kann jedoch jedes Eingangs- oder Ausgangssignal und auch eine Kombination dieser Signale zur Regelung ausgenutzt werden.

Das Nebensprechen muß nicht in allen Kanälen-gleich groß sein. Zur Regelung de-s Hebensprechens an den einzelnen Ausgängen können getrennte Regelschaltungen vorgesehen werden. Beispielsweise wird das dem Signal an den einzelnen Ausgängen aufgeprägte nebensprechen gemäß einer Ausführungsform jeweils als Punktion des Signalwertes an dem entsprechenden Ausgang geregelt. Wenn daher der Wert des Signals an einem Ausgang klein ist, so "wird das Nebensprechen in der oben beschriebenen Weise vorzugsweise frequenzabhängig eingeführt, um das Signal-Rauschverhältnis in diesem Kanal zu verbessern..

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren . dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
'Fig. 1 bis 7 jeweils ein Blockschaltbild einer Anordnung,

welche wenigstens zwei tonfrecuente Ausgangs- '

signale liefert;

Fig. 8 und 9 Schaltbilder von regelbaren Dämpfungs- und Filternetzwerken;

Fig.10 und 11 grafische Darstellungen der Charakteristiken der Netzwerke nach den Fig. 8 und 9; und

Fig. 12 . ein Blockschaltbild eines FM-Stereo-Empfängers.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Eingangssignalcuelle 10, welche

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zwei tonfrequente Ausgangssignale in zwei Kanäle 11 und 12 einspeist, die (na.cn dnex" möglichen v/eiteren Verstärkung) auf zwei Ausgänge 13 und 14- gegeben v/erden. Die an diesen Ausgängen stehenden Signale werden über Verstärker auf Laut- · Sprecher gegeben. Eei der Anordnung nach Fig. 1 ist der Rauschpegel in den beiden Kanälen 11 und 12 im wesentlichen gleich. Die Signalquelle 10 kann beispielsweise ein zweikanaliges Bandgerät oder ein zweikanaliger Flattenspie'ler sein. Die in die beiden Kanäle 10 und 11 eingespeisten Signale werden in einem Regelsignalgenerator' 15 kombiniert, un auf einer Ausgangssieitung 16 ein Eegelsignal zu erzeugen._#Das Signal im Kanal 11, bei dem es sich um das Α-Signal handelt, wird auf ein l'requenzfilter 17 gegeben, bei dem es sich _vum ein Hoclipaßfilter mit einer Grenzirecuenz im Tonfrequenzband handelt. Das Ausgangssignal dieses Filters 17 wird über ein regelbares Dämpfungsglied 18 oder eine andere Stufe mit variabler Übertragungscharakteristik in eine Summations stufe 19 eingespeist, in der es direkt mit dem B-Signal im Kanal 12 kombiniert wird, um auf den Ausgang 14 gegeben zu v/erden. Das. Signal im Kanal 12, bei dem es sich um das B-Signal hanö.elt, wird über ein dem Filter 17 entsprechendes weiteres Frequenzfilter 20 und ein regelbares Dämpfungsglied 21 oder eine andere Stufe mit variabler Übertragungscharakteristik auf eine SuiOEiationsstufe 22 gegeben, in der das Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes 21 dem Α-Signal im Kanal 11 hinzuaddiert wird, bevor die Einspeisung in den Ausgang 13 für den A-Kanal erfolgt. Die beiden Dämpfungsglieder 18 und 21 werden durch das vorgenannte Regelsignal auf der Leitung 16 derart geregelt, daß bei großen Eingangs si gnalv/ert en ein Hullregelsignal auf die Summationsstufen 19 und 21 gegeben wird, während bei kleinen Eingangs si gnalwerten ein größeres Signal in die Summationsstufen eingespeist wird. Bei maximalem Regelsignal sind die beiden Eingangs signale für die Summations-. stufen wenigstens bei höheren .Frequenzen gleich. Bei diesen maximalen Ausgangssignal v/erden die A+B-Signale wenigstens bei

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höheren 'Frequenzen auf die Ausgänge 1^ und 14- gegeben.

Bei willkürlich verteiltem Rauschen in den-beiden Kanälen. ist eine maximale Verbesserung des Kausch-Signslverhältnisses von lediglich. 5 dB erreichbar. Dies kann in manchen Fällen nachteilig sein» wenn der subjektive Eindruck der Reduzierung des Rauschens im hochfrequenten Seil des Eonfrecuenzbandes berücksichtigt wird. . ■ .

2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Anordnung" nach Fig. 1 nif gleichartiger- Wirkungsweise. In Fig. 2 sind der Anordnung nach Fig. 1 entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Anordnung nach Fig. 2. werden die Ausgangssigaale der i'reqxienzfilter 17 und 20 nicht über die regelbaren Dämpfungsglieder 18 und 21 sondern direkt in die Stimmationsstiifen 19 und 22 eingespeist. Die Ausgangs signale der Frequenzfilter 1? und 20 werden jedoch ebenfalls in die regelbaren Dämpfungsglieder 18 vmä. 21 eingespeist, wonach" die geregelten Ausgangssignale in Subtractions stufen 23 und 24-eingespeist werden, welche das gedämpfte Α-Signal vom Ausgangssignal der Summationsstufe 19 und das gedämpfte B-Signal vom Ausgangssignal der Summationsstufe 22 subtrahieren, wonach diese Subtraktiortssignale auf die Ausgäne -14- und 13 weitergeleitet werden. Bei dieser Anordnung wird das maximale Hebensprechen durch die Sumiaationsstufen 19 und -22 erzeugt, wobei dessen Effekt durch Addition von kompliaentären Signalen zur Auslöschung; eines Oüeils des Febensprechens kompensiert wird. Die regelbaren Bämpfungsglieder 18 und .21 liefern "daher größere Ausgangssignale ₄ wenn der IJert der ankommenden Signale zunimmt.

Fig. 3 zeigt eia !Eonwiedergabegerat_t in dem sich das Rauschen in einem Kanal wesentlich vom Kauschen is 'anderen Kanal unterscheidet. Dies ist beispielsweise in einen FM-Stereo-Rundfunkeinpfanger der FeJLl₁. bei dem die Ausgangssignale nach Beraoö.ulatioi

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BAD

wie oben beschrieben die A+B-und A-B-Signale sind. lig. 5 zeigt e5.ne Eingangssignalquelle 30 in Form eines EK-Rundfunkempfängers, v/elcher Ausgangssignale auf zwei Kanäle 31 und 32 liefert, in denen die vorgenannten A+B- und A-B-Signale enthalten sind. Diese Signale v/erden in eine Dekodier-Eiatrjjjc 33 eingespeist, welche eine Summations stufe 34 und eine Subtraktionsstufe 35 enthält. Bei dieser Dekodiermatrix kann es sich vjü. eine konventionelle Schaltung handeln, welche gewöhnlich in PK-Stereo-Rundfunkempfängei'n verwendet wird. Wenn die A+B- und A-B-Si gnale direkt in die Summationsstufe 34 singe'speist "werden, so liefert deren Ausgang ein Signal 2A» das auf einen Ausgang 3S weitergeleitet wird. Werden die A+B- und A-B-Signale direkt in die Subtraktionsstufe 35 eingespeist, so liefert deren Ausgang ein Signal 2B₁ das auf einen zweiten Ausgang 37 v/eitergeleitet wird. In der Anordnung nach. Pig. 3 ist eine Rauschreduzier schaltung

38 vorgesehen. Diese Schaltung enthält ein Frequenzfilter

39 iß A-B-Kanal 52. Dieses Filter besitzt bei dieser Ausführungsforni eine Grenzfrequenz in {Donfrecuenzband, so daß höherfrequente Komponenten der Differenz A-B reduziert werden. Ein regelbares Dämpfungsglied 40, das durch ein Gleichspannung^· Regelsignal von einem Regelsignalgenerator 41 geregelt wird, bildet einen Hebenschiuli für das Filter 39. Der Regelsignalgenerator enthält im wesentlichen einen Gleichrichter, der mit dem A+B-Signal aus dem Kanal 31 gespeist wird. Wenn das ■Eingangssignal in Kanal 31 groß ist, reduziert das Regelsignal vom Regelsignalgenerator 41 die Impedanz des regelbaren Dämpfungsgliedes 40 auf einen solchen Wert, daß dieses Dämpfungsglied im Effekt einen Nebenschluß für das Erequenzfilter 39 darstellt. Das Pilter ist in diesem lalle unwirksam, so daß die Anordnung als konventionelles zweikanaliges Stereogerät arbeitet. ITinmt jedoch das Signal im Kanal 31 ab, so wird der lebensehlußeffekt graduell reduziert, so daß das Irequenzfilter im Differenzkanal 52 graduell mehr und mehr wirksam wird, wodurch die höherfrecuenten Komponenten in dieser.;

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Kanal reduziert werden. Diese Reduzierung bei höheren Frequenzen ergibt in der Anordnung (ebenso wie in der Anordnung nach Pig. 1) ein ITebensrjrechen, so daS das Ausgangs signal der Summationsstufe j?4 nicht mehr das Signal 2A sondern ,im Extremfall, in dem"die"Komponenten mit den höchsten Frequenzen im Kanal 31 auf null reduziert werden, bei diesen Frequenzen das Signal A+B ist. Entsprechend ist das Ausgangss'ignal am zweiten Ausgang 37 bei höheren Frequenzen im Extremfall, in dem das Filter 39 das Signal bei diesen Frequenzen auf null reduziert, ebenfalls das Signal A+B. Ba die A+B-Signale im Kanal 31 voraussetzungsgemäß mit geringeren Rauschen behaftet sind, ist der Rauschpegel an den Ausgängen 36 und 37 bei höheren Frequenzen auf Kosten des Stereo-Effektes reduziert. Der Vorgang verläuft automatisch, wobei das Verhältnis zwischen der Reduzierung des Rauschens und dem Wert des ankönnenden Signals nach Bedarf gewählt werden kann. Diese Wahl ist noWendigerweise in dem Sinne subjektiv als sie einen Kompromiß zwischen dem Rauschen und dem Stereo-Effekt darstellt. Bei der Anordnung gemäß der Erfindung verläuft dieser Vorgang jedoch vollautomatisch, wobei der Rauschpegel lediglich dann -reduziert wird, wenn das Signal klein ist, d.h., wenn sich das Rauschen für den Eörer unangenehmer bemerkbar macht.

Es- ist zu bemerken, daß die Gesamtanordnung nach Fig. 3 einen konventionellen Stereo-Rundfunkempfänger darstellt, der als Zusatz lediglich die Rauschreduziers'chaltung 38 mit dem Frequenzfilter 39, dem Regelsignalgenerator 41 und dem regelbaren Dämpfungsglied 40 aufweist.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Rauschreduzierschaltung 38 nach Fig. 3 wobei gleiche Elemente wie in Fig. 3 mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Bei der Anordnung nach Fig. 4 ist zusätzlich eine Summationsstufe 42 vorgesehen, deren einer Eingang am Ausgang des Frequenzfilters 59 und deren anderer Eingang über ein Filter 43 am Ausgang des regelbaren

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Dämpfungsgliedes 40 liegt. Das Filter 43 besitzt dabei in bezug auf das Filter 39 eine komplementäre Charakteristik. Das Ausgangssignal des Regelsignalgenerators 41 dient als Gleichspannungs-Regelsignal zur Regelung des Dänpfungsgliedes 40, wobei jedoch das Frequenzfilter bei allen Signalen eine Reduzierung der Amplitude der höherfrequenten Komponenten herbeiführt. Das regelbare Dämpfungsglied 40 und das komplementäre Filter 43 dienen zur Rückbildung dieser höherfrequenten Komponenten, wenn der Wert des Eingangssignals groß ist. FaIIt der Wert des Eingangssignals ab, so nimmt auch das Ausgangssignal des Dämpfungsgliedes 40 ab, wodurch bei höheren Frequenzen auch cks Signal, das aus dem A-B-Kanal aus der Surnmationsstufe 42 in die Matrix eingespeist wird, reduziert x?ird. Die Anordnung nach Fig. 4 wirkt daher entsprechend wie die Anordnung nach Fig. 3 s d.h. bei höheren Frequenzen tritt ein Nebensprechen auf, wenn die Signalamplitude klein ist.

Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer v/eiteren Ausführungsform eines Stereο-Empfangers. Dabei ist eine Eingangsstufe 50 vorgesehen, welche einen !Teil eines FK-St er eo.-Rundfundempfängers bildet und Zwischenfrequenzsignale liefert, die auf einen IPrequenzaiskriminator 51 gegeben werden. Das Ausgangs-■ signal dieses Frequenzdiskriminators wird auf einen Stereodekoder 52 gegeben. Dieser Stereodekoder, liefert seinerseits Signale auf zwei Kanäle 53 und 5^. Diese Signale werden auf Ausgänge 55 und 56 weitergegeben, um über Verstärker an Lautsprecher angekoppelt zu werden. Bei höheren Frequenzen wird ein Nebensprechen über einen Nebenschlußkreis erzeugt, welcher eine Kapazität 57 und einen Feldeffekttransistor 58 enthält. Die Kanäle 53 und 54 enthalten Serienwiderstände 59 und 60, welche zusammen mit der Kapazität im Nebenschlußkreis die Frequenz festlegen, bei der ein wechselweises Mischen stattfindet. Eine auf das Aus gangs signal des Frecuenzdiskriminsbors ansprechende Regelschaltung 62 regelt die Vorspannung des

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Transistors. Die Regelschaltung liefert ein Gleichspannungtsignal als Funktion des Signalwertes am Eingang des-Stereodekoders 52. Die Regelung kann vom A- oder B-Signal, vom Ä+B-Signal öder auch vom Ä-B-Signal abgeleitet v/erden (wemi das Ä-B-Signal null wird, spielt es keine Rolle, ob ein Nebensprechen-vorhanden ist). Die Regelschaltung kann ein Hochpaßfilter und einen Gleichrichter enthalten, so daS die Regelung von der Hochfrecüenzkomponeiite abhängig ist. In manchen fällen kann'es vorteilhaft sein, als Transistor einen Phototransistor im Hebenschlußkreis zu verwenden. Indies em Falle regelt die Regelschaltung die Beleuchtung des Phototransistors'. Das Regelsignal kann dabei direkt auf eine Lampe gegeben werden, wobei eine Gleichrichtung nicht erforderlich ist. Die Regelschaltung 62 ist so ausgebildet, daß an den Ausgängen 55 und 56 das volle Stereo-Ausgangssigncl erscheint, wenn der Eingangssignalwert groß genug ist. Fällt dieser Signalwert jedoch ab, so tritt ebenso wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen ein Nebensprechen auf, wodurch' das Signal-Rauschverhältnis der an den Ausgängen 55 u^-cL 56 stehenden Signale verbessert wird.

Fig. 6 zeigt eine Auführungsform der Erfindung, welche für ein Vierkanalgerät verwendbar ist. Diese Anordnung eignet sich für ein Gerät, bei dem die Rauschpegel in den Kanälen in der gleichen Größenordnung liegen, v/enn die¹ Eingangssignale_ auf einen kleinen Wert abfallen, wird.ein Hebensprechen zwischen allen Kanälen erzeugt» 'Bei der Anordnung nach Pig. 6 liefert eine Signalquelle 65 Signale für vier Kanäle 66, 67, 68 und 69, welche über Widerstände 70 auf vier Ausgänge 71, 72, 73 und 74- führen. Ein Regelsignalgenerator 65 spricht auf die Summe der Signale in den vier Kanälen 66 bis 69 an und erzeugt ein GIe ich Spannrings-Regelsignal, das in vier regelbare Dämpfungsglieder 76 bis eingespeist wird. Diese Dämpfungsglieder liegen zwischen den Ausgängen der vier Kanäle und vier Frecuenzfilter 80 bis 85,

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welche an einer gemeinsamen Klemme 84 zusammengeschaltet sind. Wenn die regelbaren Dämpfungsglieder 76 bis 79 eine kleine Impedanz besitzen, erzeugen die Frequenzfilter ein frequenzabhängiges Nebensprechen zwischen den vier Kanälen. Steigt der Eingangssignalwert an, so werden die Filter 80 bis 83 aufgrund der zunehmenden Impedanz der regelbaren ' Dämpfungsglieder 76 bis 79 fortschreitend aus der Schaltung abgeschaltet. Wie Pig. 6 zeigt, können die Dämpfun.gsglieder durch ein einziges Kegelsignal angesteuert werden, was jedoch nicht zwingend erforderlich ist, d.h. die Regelwerte können jeweils an die Erfordernisse eines speziellen Geräts^ angepaßt werden. Kb? ein Quadrophonie-Gerät können beispielsweise die kombinierten Amplituden der Signale für das ordere Kanalpaar zur Regelung des Nebensprechen^ zwischen diesen Kanälen, die kombinierten Ampltifcuden der Signale für das hintere Kanalpaar zur Regelung des Nebensprechens zwischen diesen Kanälen und die Amplituden der beiden Yorder-Einterpaare zur Regelung der entsprechenden ITebensprechwerte ausgenutzt werden.

Fig. 7 zeigt ein Quadrophonie-Wiedergabegerät mit getrennten Regelsignalen zur Regelung des Nebensprechens zwischen Kanalpaaren. Bei dieser Anordnung liefert eine Eingangssignalquelle 90 vier Ausgangssignale in Kanäle 91» 92, 93 und 94, wobei das Signal.im Kanal 90 das A-t-B-Signal ist, bei dem es sich um die Summe der Signale für das vordere Lautsprecherpaar handelt. Die Signale für die hinteren Lautsprecher sind 0- und D-Signale, wobei die Kanäle 91₅ 92 und 93 B-G-, C-D- bzw. D-A-Signale führen. Eine derartige Signalkojsbination ist für Quadrophonie-Geräte bekannt. Die vier Signale werden in eine Matrix 95 eingespeist, welche Ausgangssignale an Ausgängen 96 bis 99 liefert, die über Verstärker auf Lautsprecher gegeben x^erden. In der Anordnung nach ELg. 7 ist. eine Rausch-reduzierschaltung: 100 vorgesehen, welche zwischen die Eingangssignalquelle 90 und die Matrix

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BAD örüCim'.

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geschaltet ist, um eine Reduzierung des Rauschens bei kleinen Signalwerten zu gewährleisten. In Quadrophonie-Geräten ist gewöhnlich ein Signal vorhanden, dessen Rauschpegel wesentlich kleiner als der der anderen Signale ist. In'der Anordnung nach Fig.. 7 liegen die Differenzsignale als Modulationen auf Pilottönen vor, während das A+B-Summensignal direkt auf einen Hochfrequenzträger aufiaoduliert ist. Die imlereich der Pilottöne liegenden Signale besitzen aufgrund der dem FM-System eigenen Rauschcharakteristik größere Rauschpegel. Diese Signale bilden daher gewöhnlich die hinteren Signale und das vordere Differenzsignall Das inonophone vordere Summensignal im Kanal 91 wird daher zu Regelzwecken ausgenutzt und auf einen Regelsignalgenerator 101 gegeben. Das von diesem Regelsignalgenerator kommende Regelsignal wird in drei regelbare Dämpfungsglieder 102, 105 und 104- eingespeist,·welche einen Nebenschluß für Frequenzfilter 105s 106 und 107 darstellen. Die jeweilige Kombination aus Dämpfungsglied und Frequenzfilter arbeitet enisprechend dem Dämpfungsglied 40 und dem Filter 39 nach Fig. 3· In cLen drei Kanälen mit großem Rauschpegel, d.h. in den Differenzkanälen können die hÖherfrequenten Komponenten bei kleinen Eingangssignal Vierten gedämpft v/erden. Diese Dämpfung erhöht ebenso wie in der Anordnung nach Fig. 3 &&s nebensprechen' in der Matrix mit der Ausnahme, daß in c&r Anordnung nach Fig. 7 drei Kanäle geregelt werden.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen kann das die Dämpfung der. geregelten Dämpfungsglieder regelnde Signal auf verschiedene Weise vom Eingangssignal abgeleitet werden. Wenn die ankommenden Signale wie bei den Ausführungsformell nach den Fig. 1 bis 3 Rauschpegel in der gleichen Größenordnung aufweisen, so kann eines der Eingangs si gns.le oder eine Kombination der Eingangssignale zu RegeIzweckeη ausge- nutzt werden. Soll zur Regelung eine. · Gleichspannung verwendet werden und sollen zur Erzeugung des Regelsignals mehrere

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Signale kombiniert v/erden, so kann die Kombination vor oder nach Gleichrichtung durchgeführt werden, v/ird ein elektrooptisches System verwendet, so können die Signa3.e ohne Gleichrichtung direkt auf eine Lampe gegeben werden.

In Geräten, in denen ein Signal in Vergleich zu den anderen Signalen mit einer wesentlich kleineren Hauschkomponente behaftet ist, wie dies beim Summensignal in .einem PH-Stereogerät der !Fall ist, so wird Vorzugspreise dieses Signal als RegelsignaJL ausgenutzt.

In den Anordnungen nach den Fig. 1 bis 7 sind die Filter und die geregelten Dämpfungsglieder als getrennte Komponenten dargestellt, was jedoch nicht zwingend der Fall sein muß. Fig.8 zeigt eine Ausführungsform, bei der Dämpfungsglied und Filter getrennte Komponenten darstellen. Das Eingangssignal auf Leitungen 110 und 111 wird über einen Serienwiderstand 112 und einen regelbaren NebenschluBwiderstand 113 über eine 2rennstufe 115 in ein Filter 114 eingespeist. Das Dämpfungsglied regelt den Signalwert durch Änderung des regelbaren Widerstandes 113, welcher als Feldeffekttransistor, Photo-Feldeffekttransistor, als bipolarer Transistor oder als Photozelle ausgebildet sein kann. Das Filter 114 enthält einen Serienwiderstand 116 und eine EebenschluEkapazität 117· Das Aus gangs signal des Filters v/ird auf Ausgänge 118 und gegeben. Die Charakteristik einer derartigen Anordnung ist in Fig. 10 dargestellt, in welcher eine Kurve 120 den Zusammenhang zwischen dem Ausgangssignalwert (Ordinate) und der Frequenz (Abszisse) angibt, wenn der geregelte Widerstand 113 seinen Maximalwert besitzt. Mt abnehmendem Widerstand 113 ändert sich die Ausgangssignal-Frecuenzcharakteristik nach Maßgabe von Kurven 121 bis 123. Ersichtlich v/ird bei dieser Anordnung die Grenzfrequens des Filters nicht geändert, wobei sich jedoch der Gesamtwert der Amplitude an den Ausgängen als Funktion der Größe des regelbaren Widerstandes 113 ändert.

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Fig. 9 zeigt eine Anordnung,, in welcher der regelbare Widerstand Bestandteil.des Filters ist. Das.Eingangssignal wird bei dieser Anordnung an Klemmen I30 und 131 eingespeist und an Ausgangsklemmen 132 und 135 abgenommen» Parallel zu den Ausgangsklemmen liegt eine EebenschluEkapazitat 134. Zwischen die Eingangsklemme 130 und einen ,Pol der Kapazität. 154 ist ein Serienwiderstand 135 geschaltet. Diesem Widerstand 135 liegt ein regelbarer Widerstand 136_ parallel. Wenn die Größe dieses regelbaren Widersiaides 136 abnimmt, ergibt sich für den Seriellwiderstand 135 ©in Nebenschluß, so da.S die Gestalt der Filtercharaliteristik geändert wird. Dieser Zusammenhang ist in Fig. .11 dargestellt, welche eine der Hg. 10 entsprechende grafische Darstellung des Zusammenhangs 'zwischen des Au s gangs signal und der Frequenz in der _ Anordnung nc.ch Fig.' zeigt. Besitzt der regelbare Widerstand den Wert null, so ist in der Schaltung kein Serienwiderstand vorhanden, was in Fig. durch eine Gerade 140 dargestellt ist.· Kit .zunehmender Größe des regelbaren Widerstandes ergibt sich in der Schaltung eine Dämpfung, welche, bei höheren Frequenzen größer ist. Die .Charakteristiken für zunehmend größere Werte des regelbaren Widerstandes sind durch Kurven 141 bis 145 dargestellt. .....'. ' . . ". ".

In Geräten mit Summen- und Differenzsignalen kann es in manchen Fällen vorteilhaft sein, das Differenzsignal zu Regelzwecken., aus'-zunutz en.. Dieses Differenzsignal ist in großem Maß bestimmend für den Grad des .Stereo—Effektes, da kein Stereo-Effekt vorhanden ist, wenn dieses Signal gleich null ist, während.„der Stereo_rEffekt gro3 ist, wenn eine groBe Differenz zwischen den Signalen an den beiden Ausgängen vorhanden ist,.woraus ein gutes Stereobild . " ■. resultiert. '' . ' '

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen, wird das Nebensprechen zwischen wenigstens zwei Kanälen als Funktion eines

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BAD ORIGINAL

Regelsignals geregelt. Die Gröi.e des an Jeden Ausgang entstehenden. ITebensprechens kann getrennt als 5'unktiori des Signr,l vcrtes am jeweiligen Ausgang geregelt v;er&en. Beispielsweise kann die in 5'ig. 3 dargestellte Anordnung im Sinne der in Pig. dar gestellter Anordnung modifiziert- werden, bei der a\;oi Getrennte Segelsignalgeneratoren 150 und 151 vorgesehen sind, v;elche von Signalen an den. Ausgängen 3G und 37 gespeist vreraen und Hegelsignale in Dänpfungsglieder 152 Lind 153 einspeisen, die jeweils einen Lebenschlu^ i'iir ITrequenzfilter 154 und 155 darstellen. Die Komponenten 150, 152 und 154 regeln den Additionsvorgang in der Additionsstufe. J4, .während die Komponenten 15^j '153 und 155 cLen Subtralrtionsvorgang in der Svibtralitionsstuie 35 regeln.

- Patentans"-3riiche -

■ .- BAD

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Claims

Patentansprüche.

'1. Verfahren zur Reduzierung von Rauscheffekten in Stereogeräten, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Signalen in Tonfrecuenzsignal-Ausgangskanälen ein, vorz-ugs-

• weise frequenzabhängiges, Hebensprechen erzeugt wird und daß die Größe des Hebensprechens als '.!Funktion der Amplitude

■ wenigstens eines Eingangs- oder Ausgangssignals geregelt wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Eingangskreis zur Einspeisung wenigstens zweier tonfrequenter Eingangssignale und wenigstens zwei Tonfrecuenzsignal-Ausgängen, an denen durch die Eingangssignale festgelegte Ausgangssignale abnehmbar sind, gekennzeichnet durch eine regelbare Schaltung (beispielsweise 17,18,20,21) zur Erzeugung von Hebensprechen zwischen den auf die Ausgänge (beispielsweise 1J, 14) gegebenen Ausgangssignalen und durch eine auf die Amplitude wenigstens eines Eingangs- und/oder Ausgangssignal ansprechende und die das nebensprechen erzeugende regelbare Schaltung' ansteuernde Regelschaltung (beispielsweise 15) zur Vergrößerung des Hebensprecheiis mit abnehmendem Signalwert.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß die Regelschaltung (beispielsweise 15) auf den Wert eines der tonfrecuenten Eingangssignale anspricht.
4·. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η n-'·" zeichnet, daß die Regelschaltung (beispielsweise 15) auf den Wert wenigstens zweier tonfrequenter Eingangssignale

anspricht. '
5· Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis f, d a d u τ c 1 gekennzeichnet, daß die Schaltung (beispielsweise 17jIS,20,21) zur Erzeugung des Eebensprechens derart ausgelegt

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ist, daß Nebensprechen im gesamten Tonfrequenzband erzeugbar ist.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (beispielsweise 17,18,20,21) zur Erzeugung des HebenSprechens derart ausgelegt ist, daß Nebensprechen am oberen Ende des Eonfrequenzbsndes erzeugVbar ist.
7· .Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennz e i chne t, daB die Schaltung (beispielsweise 38) zur Erzeugung des Hebensprechens wenigstens ein in seiner Frequenzcharakteristik veränderbares Filter (beispielsweise 39) enthält, das in dem Teil des Frequenzbandes arbeitet, in dem das Hebensprechen wirksam ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 mit v/enigstens zwei tonfrequente oder kombinierte tonfrequente Signale führenden Eingangskanälen, wobei die Signale in einem der Eingangskanäle in bezug auf die Eingangssignale in wenigstens einem weiteren Eingangskanal mit geringerem Rauschen behaftet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung (beispielsweise 41). auf das mit geringerem Eauschpegel behaftete Eingangssignal anspricht.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8 in Form eines Rundfunkeiapfängers zum Empfang von Stereoprogramme enthaltenden frequenzmodulierten Signalen, welche Differenzsignale auf einem Pilotträger umfassen, mit einem Demodulator zur Aufnahme der empfangenen Signale und mit einem Dekoder zur Erzeugung von getrennten tonfrefluenten Ausgangssignalen, dadurch gekennz-.e i chne t_s daß die Regelschaltung (beispielsweise 41) auf die Amplitude v/enigstens eines tonfrecuent.en Signals anspricht und die regelbare, das Nebensprechen erzeugende Schaltung (beispielsweise 39,40) derart ansteuert, da3 das nebensprechen größer wird, wenn der Empfangssignalwert

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oder der Ausgangssignalwert'abnimmt.
10.Anordnung nach einem der Ansprüche 2bis 9* dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Amplitude der tonfrequenten Signale ansprechende Regelschaltung (beispielsweise 41) vom Sunuaensignal des Demodulators angesteuert ist.
11.Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzei chnet, daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung einen Kreis (beispielsweise 39 »4-0) zur Reduzierung des.Wertes e:j_nes auf den Dekoder (beispielsweise 34,35) gegebenen Differenzsignals auf v/eist.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, d a d u r c h gekennzei c h η e t, daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung (beispielsweise 39i40) einen regelbaren ■NebenschluBkreis (beispielsweise 40) für die Ausgangskanäle aufweist.'
13· Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 12_S dadurch gekenn.zeichnet, daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung (beispielsweise 39*^0) wenigstens ein das nebensprechen-am oberen Endes des Tonfrecuenzbandes erzeugendes irequenzfilter (beispielsweise 39) sowie eine den Wert- des Eingangssignals oder des Ausgangssignals des Frequenzfilters ändernde Stufe (beispielsweise 40) aufweist.. ■
14.Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 13 _s d a-dur c h gekennz e ichne t₃ daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung wenigstens ein das Nebensprechen am oberen Ende des Tonfrequenzbandes erzeugendes Execuenzfilter sowie eine Stufe zur Änderung der Charakteristik des üirequenzfilters aufweist.

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15-Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die das Nebensprechen
erzeugende Schaltung wenigstens ein Dämpfungsglied (beispielsweise 5S) enthält.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daB das regelbare Dämpfungsglied (58) ein Transistor ist, der durch ein von wenigstens einem Eingangssignal abgeleitetes Lichtsignal oder Gleichspannungssignal angesteuert wird.
17«Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 16 mit vier

Ausgangskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung (100)
als Funktion eines einzigen Eegelsignals Nebensprechen
zwischen allen Ausgangskanälen erzeugt. ■
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 16 mit vier

Ausgangskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die das Nebensprechen erzeugende Schaltung Nebensprechen zwischen Ausgangskanalpaaren als Funktion der Signalamplituden in entsprechenden Kanalpaaren erzeugt.

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