Реферат: Стереофоническое радиовещание

При разработке систем стереофонического вещания прежде всего решали задачу совместимости, т.е. возможности приема стереофонического сигнала на приемник без стереодекодера и монофонического сигнала на приемник со стереодекодером.

В обоих случаях передачи, естественно, будут звучать как монофонические. По названной выше причине в системах стереофонического вещания передаются не сигналы левого (А) и правого (В) каналов, а их сумма (А+В) и разность (А–В).

Сигнал несущей УКВ передатчика модулируется, суммарным сигналом, как обычно, по частоте, и именно он принимается на монофонические приемники.

Разностный сигнал передается с помощью поднесущей, часто та которой выше спектра звуковых частот. Она также модулирует сигнал несущей передатчика по частоте.

Теперь рассмотрим коротко принцип реализация стереопередачи в отечественной полярной системе.

Сигнал поднесущей частоты (31,25 кГц) модулируется по амплитуде разностным сигналом (А–В) и добавляется к суммарному низкочастотному сиг налу (А+В).

В результате образуется полярно-модулированный сигнал (ПМС). Его форма показана на рис.1,а, спектр – на рис.1,б.

Полярным этот сигнал называется потому, что его верхняя огибающая соответствует звуковому сигналу левого канала (А), а нижняя – правого (В).

Удобство работы с ПМС в том, что для его демодуляции пригоден простейший двуполярный детектор.

Рис.1 – Полярно-модулированный сигнал

Подавать ПМС непосредственно на частотный модулятор передатчика невыгодно, поскольку большая часть разрешенной девиации частоты (±50 кГц) ушла бы на бесполезную модуляцию поднесущей.

Поэтому поднесущую при передаче искусственно уменьшают в 5 раз (на 14 дБ) по амплитуде с помощью режекторного контура со стандартизованной добротностью 100±5.

Одновременно контур ослабляет и нижние частоты боковых полос разностного сигнала (А–В), как показано к рис.1,б штриховой линией. Сформированный таким образом сигнал называется комплексным стереофоническим сигналом (КСС).

При подаче его на частотный модулятор передатчика девиация частоты сигналом поднесущей составляет всего ±10 кГц, а на полезные компоненты сигнала остается еще ±40 кГц.

Упрощенная схема стереодекодера с полярным детектором для отечественной системы показана ни рис.2.

Рис.2. - Упрощенная схема стереодекодера с полярным детектором

КСС с выхода частотного детектора приемника подается на цепочку восстановления поднесущей, состоящую из двух резисторов Rl, R2 и контура L1C1 с добротностью 100, настроенного на частоту 31,25 кГц.

Контур поднимает уровень сигнала поднесущей на 14 дБ и компенсирует ослабление нижних частот разностного сигнала (А–В).

Полученный ПМС усиливается усилителем А1 и подается на полярный детектор на диодах VD1, VD2, который выделяет сигналы левого и правого каналов (А и В).

Как известно, в передатчике при частотной модуляции до формирования ПМС в звуковые сигналы левого (А) и правого (В) каналов вводятся предыскажения с целью поднять верхние частоты звукового спектра.

Это выравнивает спектр реального звукового сигнала, основная мощность которого сосредоточена на низких частотах, и повышает отношение сигнал- шум всего тракта передачи.

Предыскажения компенсируются в нагрузочной цепи полярного детектора элементами R3C2 и R4C3. Постоянная времени этих цепей в отечественной системе должна быть равна 50 мкс.

Как видим отечественная система стереовещания строилась в расчете на применение амплитудных детекторов, и основным доводом в ее пользу была простота стереодекодеров.

Однако с появлением интегральных микросхем сложность схемы перестала быть ограничивающим фактором, и тогда высветились недостатки системы: необходимость точного подъема поднесущей именно на 14 дБ и только контуром с добротностью 100 (отклонения параметров ведут к ухудшению разделения каналов), и повышенные искажения огибающей при амплитудном детектировании сигнала.

Последний недостаток усугубляется очень низкой поднесущей частотой, фактически всего вдвое превосходящей верхнюю звуковую частоту 15 кГц. Из-за этих искажений от полярного детектирования скоро отказались, перейдя к использованию суммарно-разностных стереодекодеров, называемых также матричными.

В них КСС разделяется фильтрами на тональную и надтональную части. Последняя после подъема поднесущей детектируется двух полупериодным или мостовым детектором, частота пульсаций на выходе которого вдвое выше и легче сглаживается.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--