Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Повышение качества приема УКВ ЧМ программ при малых уровнях сигнала задача непростая. Очень часто для ее решения применяются устройства не менее сложные, чем сами приемники. В статье предлагается простой способ снижения уровня шумов при приеме сигналов удаленной радиостанции.

Известно, что в принятых системах УКВ-стереовещания, как отечественной - с полярной модуляцией (ПМ), так и зарубежной - с пилот-тоном (ПТ), частотная полоса комплексного стереофонического сигнала (КСС) значительно шире полосы пропускания 3Ч. В результате сопутствующий КСС "надтональный" шум декодируется вместе со стереосигналом и оказывается в слышимой области звукового спектра, ухудшая тем самым соотношение сигнал/шум на 10...18 дБ по сравнению с монофоническим режимом.

Чтобы сохранить приемлемое качество звучания, приходится принудительно переводить стереодекодер в режим "Моно" уже во время приема сигналов, при которых исходное соотношение сигнал/шум моноприема падает до 40...48 дБ. Имеющийся автоматический переключатель "Моно - Стерео" этой задачи не решает, так как реагирует только на наличие поднесуших КСС, а не на реальное соотношение сигнал/шум.

Для снижения шумов стереопередач радиолюбителями предложено несколько устройств [1, 2], работающих на принципе параллельного соединения левого и правого выходных каналов декодера при уменьшении принятого сигнала до некоторого уровня. При этом используется тот факт, что шумовые составляющие в каналах противофазны и при переводе в монофонический режим они взаимно компенсируются. К сожалению, качество работы подобных шумоподавителей во всем динамическом диапазоне невелико, их можно скорее рассматривать как пороговые устройства, уменьшающие заметность шумов в паузах, что и отмечено в [1 ].

Предлагаю принципиально иной способ решения проблемы, схемотехническое решение которого не требует энергозатрат (может быть использован в носимой аппаратуре) и не вносит дополнительных нелинейных искажений. Он основан на зависимости уровня шума и степени разделения стереоканалов от нелинейности АЧХ КСС в надтональной полосе частот - от 20 до 50...70 кГц. Так, завал в этой области 6 дБ на октаву, получаемый с помощью простейшего однозвен-ного ФНЧ в декодере на микросхеме К174ХА51, резко снижает уровень шума, но одновременно и ухудшает реальное разделение каналов с 34...43 дБ до 24 дБ для ПМ и 20 дБ для ПТ [3]. Верно и обратное - подъем АЧХ в указанной области способствует лучшему разделению стереоканалов при некотором ухудшении соотношения сигнал/шум. Кроме того, частотная коррекция КСС необходима также и для компенсации потерь в ЧМ детекторе. В приемниках высшей категории сложности даже рекомендуется вслед за ним включать предварительные УЗЧ, обеспечивающие подъем АЧХ на верхних частотах КСС [4].

Таким образом, регулируя АЧХ КСС перед стереодекодером, можно получать различное конечное качество сигналов 3Ч на его выходах: от очень хорошего, с максимальным переходным затуханием между каналами - для мощных станций, до удовлетворительного, близкого к "Моно", - для удаленных. Этот принцип и лежит в основе предлагаемого устройства (рис.1), состоящего из регулируемого звена R1R2R3C1 и нерегулируемого ФНЧ R4C2R5C3.

Работа регулируемого звена зависит от положения движка переменного резистора R3. В верхнем по схеме его положении (max) образуется подъем в надто-нальной и, частично, в тональной областях за счет действия ФВЧ R2C1 (рис. 2). По мере перемещения движка вниз частота перегиба повышается, подъем в указанной области уменьшается и, кроме того, начинает действовать ФНЧ R1C1. В крайнем нижнем положении движка резистора R3 (min) ФВЧ исключен, а действующий ФНЧ обеспечивает необходимый спад АЧХ.

Второй ФНЧ предназначен для подавления шумов и внеполосных сигналов за границами частотного спектра КСС. Он способствует уменьшению интерференционных помех и шумов на выходе декодера,причем без ухудшения реального качества разделения стереоканалов, поскольку тональная область КСС не затрагивается.

Как видно из графиков рис. 2, в верхнем положении достигается подъем примерно на 5 дБ в достаточно широкой полосе частот 5...70 кГц. В среднем положении регулятора АЧХ практически линейна вплоть до 60 кГц, с дальнейшим спадом за границами КСС. И наконец, в нижнем положении появляется спад на частотах выше 19 кГц, ослабляющий надтональную часть стереосигнала.

Полученные характеристики оказываются приемлемыми для стереодекодеров как с ПТ, так и с ПМ. В обоих случаях обеспечивается необходимый диапазон регулирования параметров выходных сигналов 3Ч по шумам и переходному затуханию между каналами.

Вследствие простоты, фильтр может быть легко применен в любом готовом устройстве - стереомагнитоле или радиоприемнике, за исключением, пожалуй, самых миниатюрных. Разумеется, не исключается его применение и в новых разработках, например, двустандартных стереодекодерах.

В авторском варианте использованы следующие детали: переменный резистор фирмы TELPOD (аналог СПЗ-4М), постоянные - МЛТ 0,125, конденсаторы - типа КМ-4.

Переменный резистор R3 (см. рис. 1) в данном устройстве выполняет функции плавного переключателя "Моно - Стерео". Поэтому при доработке стереофонического приемника имеющийся ступенчатый переключатель "Моно - Стерео" становится ненужным. Его можно удалить, коммутируемая им цепь, фиксируется в положении, соответствующем режиму "Стерео". На место удаленного переключателя следует установить переменный резистор R3 с подходящей по дизайну ручкой. Возможен и другой вариант - оставить имеющийся переключатель "Моно - Стерео", а плавный регулятор R3 расположить рядом с ним.

Встраивание фильтра сводится к демонтажу имеющейся входной цепи стереодекодера (кроме переходных конденсаторов) и установке на ее место элементов предлагаемого фильтра. Монтаж навесной, произвольный, единственное требование к нему - соединить навесную часть схемы с переменным резистором R3 экранированным проводом во избежание наводок.

Затухание, вносимое фильтром на частоте 1000 Гц, складывается из потерь в регулируемом звене (5 дБ) и уменьшения сигнала делителем, образованным суммарным сопротивлением резисторов R4, R5 и входным сопротивлением микросхемы стереодекодера. Последнее может быть различным, что влияет на общий коэффициент передачи. Поскольку специальных элементов подстройки фильтр не содержит (их введение увеличило бы затухание до недопустимого), рекомендуется следующая методика согласования с конкретным типом микросхемы.

До переделки подают на вход стандартной цепи сразу за ЧМ детектором синусоидальное напряжение 50 мВ (эффективное значение) с частотой 1000 Гц и измеряют выходной сигнал любого канала стереодекодера после корректирующего ФНЧ. Затем встраивают фильтр, как описано выше, и при подаче того же испытательного сигнала на его вход вновь проверяют выходное напряжение в той же точке. Если оно существенно изменилось, то подбирают номиналы резисторов R4, R5, приближая уровень выходного сигнала к первоначальному значению, а затем пропорционально изменяют емкости конденсаторов С2 и C3 по условию неизменности постоянной времени τ= R4C2=R5C3. Подобную операцию можно произвести и с выходными ФНЧ коррекции частотных предыскажений, сохранив их постоянную времени 50...70 мкс. Методика гарантирует, что громкость приема после установки фильтра не изменится.

Автором фильтр применен в магнитоле "SHARP GF-6363" со стереодекодером на микросхеме ВА1320. Субъективно качество его работы можно оценить следующим образом. При приеме мощных станций и установке регулятора R3 в верхнее по схеме положение существенно улучшается стереоэффект и подчеркиваются верхние частоты звукового спектра, так как ФВЧ R2C1 действует уже начиная с частоты 4 кГц, т. е. работает и как регулятор тембра. При этом звуковая картина как бы проясняется (по сравнению со средним положением регулятора), четче локализуются инструменты, создается отличная стереопанорама. Возрастание шумов зависит от исходного качества принимаемой программы и для самых мощных станций (в месте приема - "Русское радио") малозаметно, даже в паузах. В среднем положении регулятора звучание соответствует обычному режиму "Стерео" с несколько уменьшенным уровнем шумов. По мере приближения движка регулятора к нижнему по схеме положению стереоэффект ухудшается, приглушаются верхние частоты, но одновременно и уменьшается уровень шумов, что позволяет принимать в таком режиме дальние станции. В крайнем положении звучание практически монофоническое, причем для слабых сигналов стереодекодер автоматически переключается в режим "Моно", о чем говорит погасание индикатора стереоприема.

Из изложенного ясно, что предлагаемый фильтр КСС представляет собой весьма удобный и гибкий орган регулировки, позволяющий получать адаптивное качество сигнала практически в любых условиях приема. Фильтр действует плавно и во всем динамическом диапазоне, что выгодно отличает его от ступенчатых переключателей "Моно - Стерео" и пороговых шумоподавителей. Не исключена его дальнейшая автоматизация, а также совместное использование с упомянутыми устройствами.

Литература

1. Богданов В. Снижение шумов в паузах стереопередач. - Радио, 1985, 3, с. 37.
2. Чурин С. Автоматический переключатель стереодекодера в монофонический режим. - Радио, 1991, 10, с. 72,73. 3. Аленин С. Микросхемы серии К174. Двустандартный стереодекодер КР174ХА51.- Радио, 1999, 5, с. 43 - 45; 6, с. 47.
3. Справочная книга радиолюбителя-конструктора. (А.Богданов, Н. Борисов и др.). Под редакцией Н. Чистякова. - М.: Радио и связь, 1990.

Автор: Д.Пахомов

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Объединение ветряной и солнечной электростанции 13.12.2024 Современная энергетика ориентируется на повышение эффективности и устойчивости за счет интеграции различных источников энергии. В поисках оптимальных решений ученые из Норвежского института энергетических технологий (IFE) и Уппсальского университета (Швеция) предложили идею создания гибридных ветряно-солнечных электростанций, которые могут значительно улучшить как экономическую, так и экологическую эффективность. В ходе исследований, проведенных с использованием метода множественной линейной регрессии (MLR), специалисты изучили, как можно адаптировать существующие ветряные станции для работы с солнечными панелями, обеспечивая при этом оптимальную стоимость и максимальную производительность. Исследование охватило 128 ветряных электростанций в странах Северной Европы. Эти станции продемонстрировали достаточно высокие показатели - их средний коэффициент мощности превышал 15%. В то же время объекты с меньшими показателями мощности были исключены из анализа, поскольку они не подходили для интеграции солнечных мощностей. По словам одного из ведущих авторов исследования, кандидата наук Ойвинда Соммера Клюве, эффективность гибридных станций во многом зависит от рыночных условий. Например, в периоды высоких цен на электроэнергию совместная работа ветровых и солнечных генераторов может привести к потерям энергии, если они используют одну и ту же инфраструктуру подключения к сети. В некоторых странах также существуют регуляции, ограничивающие возможность строительства таких комбинированных объектов. Чтобы учесть все возможные проблемы и риски, исследователи разработали модель, в которой солнечная энергия продается на рынке на сутки вперед, а ее выработка сокращается в случае, если суммарная мощность солнечных и ветровых станций превышает максимально допустимую мощность точки подключения к сети. Модель также предполагает, что на объекте не будет затенения, потери от снега не учтены, а условия почвы полностью подходят для установки солнечных панелей. Анализ показал, что существует несколько ключевых факторов, которые влияют на успешность создания гибридных станций. Во-первых, это высокий средний коэффициент мощности фотоэлектрических установок. Во-вторых, низкий коэффициент мощности ветровых турбин. В-третьих, высокий отрицательный коэффициент корреляции между почасовыми профилями выработки солнечной и ветровой энергии. Этот статистический показатель, известный как коэффициент корреляции Пирсона, помогает исследователям понять, насколько солнце и ветер могут компенсировать друг друга, создавая более стабильную и сбалансированную выработку энергии. Интересно, что самые прибыльные гибридные установки были те, у которых наблюдалась высокая антикорреляция между выработкой солнечной и ветровой энергии. То есть, когда увеличение выработки энергии с одного источника (например, солнца) происходило в те моменты, когда выработка с другого источника (ветра) снижалась. Этот факт стал очевиден только после глубокого анализа с использованием метода MLR, который показал, что такая антикорреляция положительно влияет на чистую настоящую стоимость (NPV) проекта. Результаты исследования открывают новые перспективы для комбинированных ветро-солнечных электростанций, которые могут стать эффективным и экологически чистым решением для удовлетворения растущего спроса на электроэнергию. Более того, они подтверждают, что такая гибридная система может обеспечить не только стабильность в энергетическом обеспечении, но и значительные экономические преимущества, обеспечив сбалансированную выработку энергии на протяжении всего года. Создание гибридных ветро-солнечных станций представляет собой важный шаг в развитии энергетической отрасли. Сочетание двух источников возобновляемой энергии, которые компенсируют недостатки друг друга, может стать основой для более эффективной и экологически безопасной энергетики в будущем.

Другие интересные новости:

▪ В чистом воздухе живут дольше

▪ 325-дюймовый телевизор LG DVLED Extreme Home Cinema

▪ Робот в муравейнике

▪ Технология зарядки батареи Battery health management от Apple

▪ Робот-летучая мышь

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Ночевать под шарами. Крылатое выражение

▪ статья Почему Японию называют Страной восходящего солнца? Подробный ответ

▪ статья Младшая медицинская сестра по уходу за больными. Должностная инструкция

▪ статья Мыльные порошки с разным содержанием жирных кислот. Простые рецепты и советы

▪ статья Устройство защиты радиоаппаратуры от превышения сетевого напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026