專利名稱:調(diào)幅式立體聲接收機(jī)中的可控混合的制作方法
本發(fā)明涉及調(diào)幅式立體聲接收。具體地說是涉及根據(jù)某些信號(hào)條件進(jìn)行逐次混合功能的設(shè)備。
在AM立體聲系統(tǒng)中(本發(fā)明就是為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的)。發(fā)送和接收的信號(hào)可以用下面的公式來表達(dá)(1+L+R)cos(Wct+φ)其中L和R為傳送信息的信號(hào)，Wc表示載波的頻率，φ為一正切值等于〔(L-R)/(1+L+R)〕的角度。上述的信號(hào)和采用該信號(hào)的系統(tǒng)在已轉(zhuǎn)讓給同一受讓人的美國(guó)專利第4，218，586號(hào)中得到了描述，在這里是被作為參考。對(duì)本發(fā)明而言，只要用一個(gè)校正信號(hào)就能從接收或檢波信號(hào)中恢復(fù)出原始的L和R信號(hào)，下面將看到L和R可以表示希望在一個(gè)載波信號(hào)上傳輸?shù)娜魏蝺蓚€(gè)信息信號(hào)。在通常的使用場(chǎng)合下，它們表示由兩個(gè)分開的話筒或類似裝置產(chǎn)生的左、右立體聲信號(hào)。
在現(xiàn)有技術(shù)，特別是在FM(調(diào)頻)立體聲接收領(lǐng)域中，已有許多不同種類的電路能在接到的信號(hào)質(zhì)量不符合要求時(shí)實(shí)現(xiàn)從立體聲接收到單聲道接收的變換。在FM廣播中，例如當(dāng)發(fā)射的信號(hào)因受多路徑接收或其它臺(tái)干擾的嚴(yán)重影響而變得帶有異常的噪聲和/或失真時(shí)，就需要混合功能。由于FM立體聲信號(hào)與單聲道信號(hào)相比有23dB的固有衰減，因此接收一個(gè)帶有大量噪聲的微弱信號(hào)時(shí)，單聲道接收比立體聲接收更合乎要求。在第3，825，677號(hào)美國(guó)專利中混合控制信號(hào)是通過檢測(cè)38KHz的解調(diào)信號(hào)和19KHz的導(dǎo)頻信號(hào)之間的相位差而引出的。當(dāng)上述相位差超過某個(gè)預(yù)定值時(shí)，這個(gè)控制信號(hào)便使L、R兩個(gè)輸出端之間實(shí)現(xiàn)連接，這個(gè)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)向單聲道工作變換時(shí)很快，而變回立體聲工作時(shí)則是逐漸的。
在另一個(gè)美國(guó)專利第4，379，208號(hào)中，混合控制與接收機(jī)中的AM立體聲導(dǎo)頻信號(hào)指示器結(jié)合在一起，在那里當(dāng)導(dǎo)頻信號(hào)丟失，接收機(jī)失調(diào)或接收信號(hào)極弱時(shí)，混合就起作用。
本發(fā)明的一個(gè)目的就是為AM立體聲接收機(jī)特別是在信號(hào)條件達(dá)不到最佳時(shí)提供可能有的最佳質(zhì)量的信號(hào)。
本發(fā)明的一個(gè)更具體的目的是以最不易為聽眾所察覺的變化來優(yōu)化信號(hào)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是以最少的元件和適合于使用集成電路的形式來提供這些信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明使用一個(gè)電路去檢測(cè)作為過調(diào)制的證據(jù)的同相信號(hào)，就可能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的和其他一些目的。當(dāng)達(dá)到第一個(gè)預(yù)定的過調(diào)制電平時(shí)就逐漸減小用來消除接收信號(hào)中的余弦因子的校正信號(hào)，直至最終完全取消，當(dāng)過調(diào)制電平超出第二個(gè)預(yù)定值時(shí)。(L-R)信號(hào)也被逐漸減小。在極端情況下，(α-R)信號(hào)被完全消除掉，只留下末經(jīng)校正的單聲道信號(hào)，這是這種情況下的最佳信號(hào)。當(dāng)接收信號(hào)質(zhì)量改善時(shí)，這個(gè)過程就以為聽眾最小可能覺察的方式逐步地反向執(zhí)行。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
圖2是關(guān)于圖1實(shí)施例的控制電壓圖。
圖3是圖1所示實(shí)施例的一部分的電原理圖。
圖1中的方框圖表示了一架典型的AM立體聲接收機(jī)的一部分，其中廣播信號(hào)由天線10接收。申明一點(diǎn)，不管是這里畫出的接收機(jī)還是使用的特定信號(hào)都不應(yīng)被視為是對(duì)本發(fā)明的限制。正如上面提到的那樣，圖中所示接收機(jī)收到的信號(hào)可用下列公式來表達(dá)(1+L+R)cos(Wet+φ)其中L和R為信息信號(hào)，We表示載波頻率，φ為正切值等于〔(L-R)/(1+L+R)〕的角度。對(duì)射頻(RF)信號(hào)以通常的方式進(jìn)行檢波，混頻和放大(射頻/中頻/混頻級(jí)未在圖中畫出)。把中頻信號(hào)送入一包檢波器14，該檢波器的輸出為1+L+R，這是正常的單聲道信號(hào)，這個(gè)輸出信號(hào)被送至矩陣變換電路16和比較器18。中頻信號(hào)還被送至分頻器20的第一輸入端上，分頻器20的第二輸入端接受比較器18的輸出。正象下面會(huì)看到的那樣，這個(gè)分頻器20將執(zhí)行余弦校正功能。它的分頻輸出送至同相(或稱Ⅰ)檢波器22，檢波器22的輸出通到比較器18的第二輸入端。比較器18把包絡(luò)信號(hào)和同相信號(hào)加以比較，這兩個(gè)信號(hào)的差值信號(hào)，即“誤差”信號(hào)就是余弦校正信號(hào)。這個(gè)校正信號(hào)一旦回送至分頻器20，就會(huì)使分頻器的輸出得到“校正”。“校正”這個(gè)詞用在這個(gè)典型的接收機(jī)中時(shí)意思是從分頻器20的輸出信號(hào)中去掉φ角的余弦(cosφ)這個(gè)因子。下面將看到根據(jù)本發(fā)明這個(gè)校正功能是可以控制的。
分頻器20的輸出還送至L-R(或稱Q)檢波器24的一個(gè)輸入端。L-R檢波器24的正常的已校正輸出為L(zhǎng)-R，這個(gè)信號(hào)送入矩陣變換電路16。眾所周知，矩陣電路的正常輸出為兩個(gè)原始信息信號(hào)L和R。
I檢波器22的輸出信號(hào)還送至第二比較器26中，這個(gè)第二比較器26有一個(gè)第二輸入端或稱之基準(zhǔn)輸入端28。基準(zhǔn)輸入端上的輸入信號(hào)等于Ⅰ檢波器的零(振幅)載波直流電平。比較器26是一個(gè)雙輸出比較器，它把輸入信號(hào)I和基準(zhǔn)輸入信號(hào)相比較，只要過調(diào)制超過4%，比較器26就在輸出端30上提供一個(gè)第一輸出信號(hào)。引起發(fā)生過調(diào)制的原因有噪聲或干擾信號(hào)等好幾種。如果信號(hào)I的過調(diào)制電平達(dá)到10%，在第二輸出端32上就會(huì)有第二輸出信號(hào)。因此，這個(gè)雙端比較器26的輸出信號(hào)是由一些很短的尖峰信號(hào)組成的，在每次參考電平被超過時(shí)就出現(xiàn)一個(gè)點(diǎn)峰信號(hào)。輸出端30上的輸出信號(hào)被送至一鎖存電路34，這個(gè)電路對(duì)于來自輸出端30的兩個(gè)尖峰信號(hào)都產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)寬的脈沖。輸出端32上的信號(hào)送至鎖存電路36，這個(gè)電路也是用來提供寬脫沖。鎖存電路34、36由一低頻時(shí)鐘脈沖源38同步或復(fù)位，在本實(shí)施例中，這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)可以是接收機(jī)中有的25Hz的導(dǎo)頻信號(hào)。在本發(fā)明的其他應(yīng)用場(chǎng)合，任何合適的低頻信號(hào)都可以作為時(shí)鐘信號(hào)輸入。
鎖存電路34的輸出信號(hào)通過電子開關(guān)40送出，另一鎖存電路36的輸出信號(hào)則通過另一電子開關(guān)42送出。電子開關(guān)40和42的輸出合并起來控制陷流電路或稱“拉曳(Pull-down)”電路44。這個(gè)陷流電路與一電流源或稱“上牽(Pull-up)電路46相連，這兩個(gè)電路的連接點(diǎn)與“混合”電容48相連。電容48的另一端接地或接其它基準(zhǔn)電平。現(xiàn)在就可以看出，來自比較器26的每一個(gè)輸出脈沖或尖峰信號(hào)只使混合電容器48產(chǎn)生輕微的放電。由于有一個(gè)小而穩(wěn)定的電流供電容器恢復(fù)電荷，因此，其平均電壓是接收到的信號(hào)質(zhì)量的一種指示，舉例來說，送至電容器的電流可以是0.001mA，而每個(gè)放電脈沖為0.5mA。
混合電容器48上的電壓被送至控制電路50(見圖1)，控制電路50就其功能而言由52和54兩部分構(gòu)成，控制電路52最好為一數(shù)字控制電路，它的兩個(gè)輸出去回控開關(guān)40、42。當(dāng)混合電容器48上的電壓低于第一個(gè)預(yù)定值時(shí)，開關(guān)40斷開;而當(dāng)混合電容的電壓上升到第一個(gè)預(yù)定值之上時(shí)，開關(guān)40再次閉合。如該電容器的電壓低于第二個(gè)預(yù)定值時(shí)，開關(guān)42斷開，并使鎖存電路3b斷開，直至混合電容器48上的電壓上升到足以閉合開關(guān)42為止。這種工作情況不斷地進(jìn)行下去，直至調(diào)制狀況恢復(fù)正常為止。在本實(shí)施例中，電容48上的電壓不能允許無限止地下降，這是因?yàn)榕c這個(gè)電容電壓相連的還有接收機(jī)中的其他功能電路，它們會(huì)受到極低壓的不利影響。開關(guān)40、42將使電容48上的電壓維持在一個(gè)最低電平上。
控制電路部分54最好是一種線性控制電路，它有兩路輸出，每一路輸出響應(yīng)于電容48的不同電壓值。有關(guān)的電壓值將根據(jù)圖2在下面討論。其中，一路送至比較器18的一個(gè)控制輸入端，用來把反饋至分頻器20的cosφ信號(hào)減小，甚至可能干脆關(guān)斷。還有一路輸出送至L-R檢波器24，用來把送至矩陣電路的L-R信號(hào)減小或者關(guān)斷。這樣，當(dāng)過調(diào)制量增加時(shí)，首先使校正量減小，直至完全關(guān)斷，接著使差值信號(hào)L-R逐漸減小，直至最后關(guān)斷。在最后一點(diǎn)上，接收機(jī)的工作模式已差不多難以察覺地從“校正”變成“不校正”，從立體聲變成了單聲道工作。這多種工作模式中的每一個(gè)都為相應(yīng)的接收到的信號(hào)產(chǎn)生出最佳輸出信號(hào)。
圖2根據(jù)本實(shí)施例中混合電容器48上的電壓說明本發(fā)明的工作情況。為清楚起見，本圖只表示了一種實(shí)驗(yàn)室條件，即在電路48上加上一個(gè)逐漸減小的受控電壓源。應(yīng)該理解的是實(shí)際電壓并不象這樣沿著一條直線變化，而是每次檢測(cè)到過調(diào)制電壓就下降一個(gè)很小的增量，然后就象在正常的調(diào)制條件下電容重新充電那樣，電壓又慢慢上升。
在正確地調(diào)諧至一個(gè)立體聲電臺(tái)并且沒有過調(diào)制存在時(shí)，混合電容48上的電壓將穩(wěn)定在3.6伏，這時(shí)實(shí)際上是全cosφ校正和完全立體聲接收。當(dāng)出現(xiàn)過調(diào)制時(shí)，電容上的電壓下降。當(dāng)電壓下降到3.0伏這一點(diǎn)時(shí)，余弦校正將開始關(guān)閉，工作狀況開始發(fā)生變化。當(dāng)電壓下降到2.5V這一點(diǎn)時(shí)，不再有余弦校正而差信號(hào)L-R開始縮小。在電壓繼續(xù)下降至2.0V這一點(diǎn)時(shí)，送入矩陣電路16的只有單聲道信號(hào)(L+R)，矩陣電路的兩個(gè)輸出也均為L(zhǎng)+R。這種工作狀態(tài)將繼續(xù)下去。直至電容48的電壓下降至一個(gè)極限值時(shí)。
原理圖圖3表示出了圖1中的控制電路50的一個(gè)實(shí)施例。混合電容48的電壓(正常情況下近似為3.6V)經(jīng)輸入端60耦合至晶體管T1的基板，晶體管T2的基板接至一個(gè)接有3V基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)端64。晶體管T3的基板從端口62取得1V的偏置電壓，T3通過T1經(jīng)端口66提供給比較器電路18的所有電流，比較器18正常地處于最大增益狀態(tài)。當(dāng)由于檢測(cè)到過調(diào)制而使電容48的電壓下降至3V以下時(shí)，流過T4的電流也下降，從而使比較器18的的增益下降，分頻器20中的余弦校正量也下降。
當(dāng)晶體管T4的基板接至3.6V的比容器48的電壓時(shí)，其發(fā)射極的電位為4.3V，晶體管T5的基板電壓也是這個(gè)電壓(4.3)。晶體管T6提供的電流通過T5耦合至晶體管T7的一個(gè)二極管部分，這個(gè)電流在晶體管T7的第二集電極電路和電阻R1上反映出來，為此在反相器71輸入端上有邏輯高電平，因而其輸出端72為低電平，這個(gè)低電平被用來控制開關(guān)42，從而使開關(guān)42處于閉合狀態(tài)，直至達(dá)到10%的過調(diào)制點(diǎn)時(shí)。在這個(gè)電路的另一邊中，當(dāng)電容器48的電壓下降時(shí)，電流開始沿晶體管T8及由晶體管T0、T10形成的β倍增二極管流動(dòng)。
與晶體管T8的電流完全一致的電流被晶體管T11的一個(gè)集電極電路和它的負(fù)載電阻R2反映出來。T11的第二集電極電路與二極管C1和電阻負(fù)載R3相連并與晶體管T12的基板相連，T12決定驅(qū)動(dòng)L-R檢測(cè)器24的直流偏置電平。當(dāng)電容48上的電壓為3.6伏時(shí)，電阻R2和R3上的電壓均為零伏。在嚴(yán)重過調(diào)制的條件下，如果電容48上的電壓下降至2.5V，則R2兩端的電壓達(dá)0.7V，開關(guān)40斷開。在(2.5V)這一點(diǎn)上，T12的基板電壓開始在端口76提供使L-R檢測(cè)器24的電流減小的輸出。假設(shè)過調(diào)制進(jìn)一步加劇，電容電壓將下降至2V以下，L-R檢測(cè)器驅(qū)動(dòng)電流將減小至零，從而導(dǎo)致完全的單聲道工作。
這樣，我們已經(jīng)展示和描述了一種用于調(diào)幅式立體聲接收機(jī)的控制電路，這種控制電路檢測(cè)接收信號(hào)中的過調(diào)制并作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)首先減小校正電路中的余弦校正量，然后，如過調(diào)制量進(jìn)一步增加，就減小差信號(hào)的電平。對(duì)本發(fā)明還能作其它變化和改進(jìn)，并試圖把它們都包括在后面的權(quán)項(xiàng)范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，其特征在于·輸入裝置，該輸入裝置可有選擇地接收調(diào)幅立體聲信號(hào)，而該立體聲信號(hào)由被兩個(gè)信號(hào)(一個(gè)同相，一個(gè)正交)所調(diào)制的載波組成；·幅度檢波裝置，該裝置與上述輸入裝置相連，它用來引出一個(gè)與上述載波上的同相調(diào)制有關(guān)的信號(hào)；·比較裝置，該裝置與上述檢波裝置相連，它用來檢測(cè)上述輸入信號(hào)中的過調(diào)制電平，并據(jù)此提供一個(gè)輸出信號(hào)；·存貯裝置，該裝置與上述比較裝置相連，它用來存貯一個(gè)根據(jù)比較裝置的輸出信號(hào)而變化的電壓?！た刂蒲b置，該裝置與上述存貯裝置相連，它用于逐次地控制上述立體聲接收機(jī)的至少一個(gè)功能。
2.一種如權(quán)利1中的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，并包括提供用于解調(diào)上述輸入信號(hào)的校正信號(hào)的裝置，上述控制裝置中包括能根據(jù)上述存貯電壓改變上述校正信號(hào)的電平的裝置。
3.一種如權(quán)項(xiàng)2的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，其中的控制裝置還進(jìn)一步包括能在上述存貯電壓的預(yù)定電平上消除上述控制信號(hào)的裝置。
4.一種如權(quán)項(xiàng)1的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，包括一個(gè)第二檢波裝置，它用來引出有關(guān)上述載波的正交調(diào)制的第二信號(hào)，其中的控制裝置包括能根據(jù)上述存貯電壓改變上述第二信號(hào)的電平的裝置，接收機(jī)還進(jìn)一步包括對(duì)來自上述第一、第二檢波裝置的信號(hào)進(jìn)行矩陣變換的裝置。
5.一種如權(quán)項(xiàng)4的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，其中的控制裝置包括能根據(jù)上述存貯電壓的預(yù)定電平消除上述第二信號(hào)的裝置。
6.一種如權(quán)項(xiàng)1的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，其中所述比較裝置在每次檢測(cè)到過調(diào)制超過第一預(yù)定電平時(shí)就在第一輸出端提供一個(gè)輸出脈沖，上述的第一輸出端與上述存貯裝置相連。
7.一種如權(quán)項(xiàng)6的調(diào)幅式立體聲接收機(jī)，其中所述比較裝置在每次檢測(cè)到過調(diào)制超出第二預(yù)定電平時(shí)就在第二輸出端上提供一個(gè)輸出脈沖，上述的第二輸出端和上述存貯裝置相連，且與上述第一輸出端分開。
專利摘要
本發(fā)明涉及調(diào)幅立體聲接收機(jī)的可控混合，通過檢測(cè)同相信號(hào)作為過調(diào)制的證據(jù)。當(dāng)達(dá)到第一個(gè)預(yù)定的過調(diào)制電平時(shí)，就逐漸減小用來消除接收信號(hào)中的余弦因子的校正信號(hào)，直至最終完全取消。當(dāng)過調(diào)制超出第二個(gè)電平時(shí)，(L—R)信號(hào)也被逐漸減小。在極端情況下，(L—R)信號(hào)被完全消除掉，只留下未經(jīng)校正的單聲道信號(hào)。這個(gè)過程是以最不易為聽眾察覺的方式進(jìn)行的。當(dāng)接收信號(hào)質(zhì)量改善時(shí)，這個(gè)過程就又以最不易為聽眾察覺的方式反向地執(zhí)行。
文檔編號(hào)H04H1/00GK87102461SQ87102461
公開日1987年12月23日 申請(qǐng)日期1987年4月1日
發(fā)明者羅倫斯·馬爾文·?？藖龅?申請(qǐng)人:莫托羅拉公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan