Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung für
stereophone Audiosignale, insbesondere einen Stereosender.
Bekannte Stereosender weisen üblicherweise einen Stereo-Coder, eine
PLL-Schaltung, einen Mikro-Controller, einen Transmitter, einen Spezialquarz für
den Stereo-Coder sowie weitere Quarze zur Erzeugung der Referenzfrequenz der PLL-Schaltung
sowie zum Betreiben des Mikro-Controllers auf. Der Spezialquarz für den Stereo-Coder
erzeugt die Multiplex-Frequenz – üblicherweise 38 kHz – oder ein Vielfaches
davon, während der weitere Quarz eine Frequenz von beispielsweise 4 MHz erzeugt.
Der Mikro-Controller übernimmt dabei üblicherweise die Programmierung der PLL-Schaltung
sowie gegebenenfalls einfache Steueraufgaben.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Übertragungsvorrichtung
für stereophone Audiosignale gemäß Anspruch 1 gelöst.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, die für das Betreiben
eines Stereosenders notwendigen Frequenzen und Takte mittels eines Mikro-Controllers
zu erzeugen, welcher seine Zeitgebung von einem Quarz erhält. Sowohl die Multiplex-
und Pilotfrequenz für den Stereo-Coder als auch die Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung
wird somit von dem Mikro-Controller erzeugt.
Da lediglich ein Quarz für die Erzeugung aller Takte eines Stereo-Senders
benötigt wird, kann der bzw. können die weiteren in dem Stand der Technik verwendeten
Quarze eingespart werden. Da ferner alle Takte synchron von dem Quarz abgeleitet
werden, weist ein derartiger Stereosender eine geringe Intermodulationsanfälligkeit
auf.
In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Mikro-Controller einen
programmierbaren Timer auf, welcher mit der Frequenz des Quarzes oder der geteilten
Quarzfrequenz getaktet wird. Ferner weist der Mikro-Controller Vergleichsregister
auf. Somit können die Taktfrequenzen durch einfache Programmierung des Timers und
der Vergleichsregister schnell verändert werden.
Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung detailliert beschrieben.
Es zeigt:
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines
Stereosenders.
1 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild
eines Stereosenders. Der Stereosender weist einen Mikro-Controller 2, einen
Stereo-Coder 3, eine PLL-Schaltung 4, einen Transmitter
5, eine Antenne 6 sowie einen Quarz 7 auf. Der Quarz
7 ist mit dem Mikro-Controller 2 verbunden und erzeugt beispielsweise
eine Frequenz von 4 MHz. Der Mikro-Controller 2 ist sowohl mit dem Stereo-Coder
3 als auch mit der PLL-Schaltung 4 verbunden. Der Transmitter
5 ist mit den Ausgängen des Stereo-Coders 3 und der PLL-Schaltung
4 verbunden.
Der Mikro-Controller 2 kann beispielsweise durch einen Mikro-Controller
aus der Texas-Instruments MSP430 Familie implementiert werden. Derartige Mikro-Controller
weisen mindestens einen integrierten programmierbaren Timer sowie sogenannte Capture-Compare-Register
auf. Üblicherweise weisen diese Mikro-Controller ferner eine Vielzahl von Betriebsarten
für den Timer sowie mehrere Vergleichsregister, d.h. Capture-Compare-Register auf.
Mit Hilfe des programmierbaren Timers sowie der Capture-Compare-Register erzeugt
der Mikro-Controller die beiden Frequenzen, welche vom Stereo-Coder 2 benötigt
werden. Zunächst einmal wird eine Multiplex-Frequenz MPX-Frequenz, welche üblicherweise
38 kHz beträgt, durch den Mikro-Controller 2 erzeugt. Diese Multiplex-Frequenz
dient dabei dazu, den Hilfsträger des Stereo-Coders 3 zu erzeugen. Ferner
wird ein Pilotton, üblicherweise 19 kHz, von dem Mikro-Controller 2 erzeugt.
Dieser Pilotton wird von dem Stereo-Coder 3 zur Synchronisation des externen
Empfängers benötigt. Als Alternative kann der Pilotton bzw. die Pilotfrequenz durch
ein Frequenzteilen der Multiplex-Frequenz in dem Stereo-Coder 3 erzeugt
werden, d.h. der Mikro-Controller 2 muss lediglich die Multiplex-Frequenz
für den Stereo-Coder 3 erzeugen. Der Mikro-Controller 2 erzeugt
ferner die Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung 4. Alternativ hierzu
kann sowohl die Pilotfrequenz als auch die Multiplex-Frequenz des Stereo-Coders
3 als Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung 4 verwendet werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Quarz 7 mit
einer Frequenz von 8 MHz sowie ein Mikro-Controller MSP430X1101 von Texas-Instruments
ausgewählt. Der programmierbare Timer des Mikro-Controllers 2 wird mit
der Frequenz des Quarzes 7 getaktet. Ein erstes Capture-Compare-Register
wird auf den Wert 210 eingestellt und im Togglemodus betrieben. Somit ergibt sich
der Wert von 38,095 kHz am Ausgang des Capture-Compare-Registers, da 8 MHz : 210
= 38,095 kHz ist. In dem Togglemodus kippt der Ausgang beim Erreichen des Registerwertes,
somit stellt sich eine Ausgangsfrequenz von 19,048 kHz ein. Ein zweites Capture-Compare-Register
wird mit dem Wert 105 geladen und in der Pulsweiten-Modulation PWM-Toggle/Set-Modus
betrieben, d.h. der Ausgang kippt sowohl beim Erreichen des Registerwertes (hier
105) als auch beim Erreichen des Wertes des ersten Registers (hier 210). Folglich
beträgt die Ausgangsfrequenz 38,095 kHz. Ein drittes Capture-Compare-Register kann
zum Ableiten einer weiteren Frequenz verwendet werden. Diese abgeleitete Frequenz
kann dann als externe Referenzfrequenz für die PLL-Schaltung 4 verwendet
werden.
Da alle zum Betreiben des Stereosenders notwendigen Takte aus der
Taktgebung des Quarzes 7 in dem Mikro-Controller 2 abgeleitet
werden, sind die Takte für die Pilot- als auch die Multiplex-Frequenz für den Stereo-Coder
3 synchron. Die Generierung des Taktes in dem Mikro-Controller
2 ist dabei unabhängig von dem weiteren Programmablauf innerhalb des Mikro-Controllers
2, wie beispielsweise die PLL-Schaltungsprogrammierung, da sowohl Timer
als auch die verschiedenen Vergleichsregister programmierbar und hardware-mäßig
implementiert sind.
Alternativ zu der Verwendung von Capture-Compare-Registern kann der
Mikro-Controller 2 auch mit zwei Timern zur Erzeugung der benötigten Takte
vorgesehen werden. Des weiteren kann die benötige Taktgebung durch einen Mikro-Controller
2 mit nur einem Timer erzeugt werden, welcher in einem Interrupt-Betrieb
vorgesehen wird. Schließlich können die Takte auch durch eine Programmierung von
Zeitschleifen erzeugt werden.
Da nur ein einziger Quarz für die Erzeugung aller in dem Stereosender
benötigten Takte erforderlich ist, kann auch ein preiswerter Quarz mit einer möglichst
hohen Standardfrequenz ausgewählt werden. Da sowohl die Timer als auch die Vergleichsregister
in dem oben angeführten Mikro-Controller programmierbar sind, können die Taktfrequenzen
für die Pilotfrequenz, die Multiplex-Frequenz als auch für die Referenzfrequenz
schnell verändert werden.
Durch die oben beschriebene Anordnung des Stereosenders kann eine
wesentliche Kostenreduktion bereitgestellt werden, da ein Quarz, ein Oszillator
sowie die ansonsten benötigten Teiler wegfallen. Ferner können weitere von dem Mikro-Controller
vorgesehenen Ressourcen besser ausgenutzt werden, da weitere bereits vorhandene
Elemente des Mikro-Controllers eingesetzt werden.
Des weiteren weist der oben beschriebene Stereosender wesentlich verbesserte
elektromagnetische Verträglichkeits-Eigenschaften auf, da hohe Schaltfrequenzen
nur auf dem Mikro-Controller selbst vorhanden sind, während in den anderen Bauteilen,
wie beispielsweise der Stereo-Coder sowie die PLL-Schaltung, lediglich relativ niedrige
Frequenzen vorhanden sind.