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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Портативный аккумулятор Stuffcool Snap Lightning для Apple 28.04.2023 Компания Stuffcool анонсировала новый аксессуар для устройств Apple под названием Snap Lightning. Новинка представляет собой внешний аккумулятор емкостью 5000 мАч для iPhone, iPad, AirPods. Аксессуар имеет порт Lightning для подключения к перечисленным ранее устройствам, обеспечивая зарядку мощностью до 20 Вт. Высота портативного аккумулятора составляет 5 см, вес - 92 г, а ширина - 7 см. Новинка поддерживает быструю зарядку мощностью 18 Вт, позволяя полностью зарядить наушники AirPods примерно за 2,5 часа или зарядить любой iPhone до 50% всего за 30 минут. Портативный аккумулятор получил светодиодный индикатор. Цена новинки - $29, гарантия - 6 месяцев.

Другие интересные новости:

▪ Человекоподобные роботы Asimo продолжают совершенствоваться

▪ Система Ford Wrong Way Alert предупредит о выезде на встречную полосу

▪ Микроконтроллеры STM32 Value Line

▪ Сверхточная звезда

▪ Китай отправит на Луну новый зонд

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Домашняя мастерская. Подборка статей

▪ статья Великое молчащее большинство. Крылатое выражение

▪ статья По кому стреляли вместо тарелочек на ранних Олимпийских играх? Подробный ответ

▪ статья Бузина кистевидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Подключение трехфазного асинхронного электродвигателя в однофазную сеть через конденсатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Превращения веревки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025