带有 KSS 输入滤波器的立体声解码器。方案、说明

带有 KSS 输入滤波器的立体声解码器。无线电电子电气工程百科全书

免费技术库

如何用简单的手段提高接收立体声音频广播节目的质量是许多无线电爱好者所感兴趣的。文章作者分析了形成无线电路径的频率和相位特性的方法，并确定了可以以低成本引入校正元件以改进立体声解码器输出处的信号选择的链路。

立体声无线电接收的质量不仅取决于接收器天线输入端的实际信噪比，还取决于解码设备的操作。众所周知，在立体声解码器(SD)中，复杂的立体声信号(CSS)被转换为极坐标调制振荡(PMO)，然后输出左右声道的低频信号。在这种情况下发生的变换特别确定诸如通道之间的过渡衰减这样的重要参数。最好的信道分离可以通过基于时间的解码方法来实现，该方法消除了子载波恢复以及相关的非线性和相位失真。大多数现代集成 LED 都遵循这一原理。

输入 CSS 频谱也显着影响解码质量。对于具有极坐标调制 (PM) 且副载波为 15 kHz 的立体声广播系统，传输 31,25 kHz 音频所需的上限调制频率为 46,25 kHz，对于具有导频音 (PT) 且副载波为38 kHz. kHz. 不存在失真和良好的通道分离的先决条件是在音上频率范围内的水平（无阻塞）频率响应和线性相位响应，直至指定的频率范围。

同时，最典型的是无线电接收路径，其在CSS的较高频率处出现频率响应下降。

这种滚降是由于 IF 和 FM 检波器路径的带宽有限造成的。如果该级CSS的截止频率为3dB，记为Fcp，子载波频率为Fsub，则可以使用近似公式p=20log(2Fcp/Fsub)计算通道间的串扰衰减。

很容易计算出，为了获得 30 dB 的立体声通道分离度，需要 PM 信号的带宽高达 88 kHz，而 FET 信号的带宽则需要高达 107 kHz。当然，这些数据是近似的，并没有考虑到特定解码方法的特征。为了校正解码器模型中 CSS 的频率响应，通常使用最简单 RC 类型的某些校正电路。

另一方面，CSS频谱的过度扩展导致带外信号转换产生的噪声和干扰急剧增加。如果 CSS 频带不受任何方式的限制，那么与单声道模式相比，接收远程站时的信噪比恶化可能会达到 20 dB 或更多。反之亦然：缩小 KSS 频带是一种有效的降噪技术。

CSS 的矛盾要求最好通过在 70...80 kHz 频率范围内尽可能平坦的幅频响应来满足，并由高阶滤波器组织进一步急剧下降。此特性使您能够在噪声和通道之间的过渡衰减方面更接近特定 LED 的最大可实现参数。

这些规定在 KR174XA51 微电路上的双标准立体声解码器测试期间得到了充分证实。在典型的开关电路 [1] 中，其输入端使用截止频率约为 10 kHz 的简单一阶低通滤波器。 6 kHz 以上 10 dB/oct 的滚降可提供可接受的噪声性能，但将 PM 信号的跨通道衰减从 43 dB（无输入滤波器时的典型值）降低至 24 dB，将 DC 信号降低至 20 dB。此外，滤波器会滤除 10...15 kHz 区域中音调信号的上部部分，从而使声音变得“沉闷”。

总的来说，尽管采用了渐进式设计解决方案（采用双采样进行通道分离的临时方法、额外抑制导频音等），但上述 SD 的工作效果比过时的 BA1320 芯片上的解码器要差。 KR174XA51 的另一个缺点是当立体声模式指示灯打开时，音频路径中会出现令人不愉快的喀哒声。用另一个副本替换微电路并没有带来根本性的变化。

为了提高工作质量，所提出的解码器补充了 KSS 的输入滤波器，形成了必要的频率响应类型，并具有手动和自动校正的可能性。新型 LED 的优点还包括立体声广播系统的单独指示，该系统无声运行。

主要技术特点

通道间串扰衰减，dB，不差.....34
“立体声”模式下的信噪比，dB ..... 50...70
输入信号电平，mV ...... 最高 150
传动比...... 1,2
电流消耗，mA......7

从功能上讲，该器件由三个模块组成（图 1）：输入滤波器 KCC、DD1 芯片上的开关以及 DA1 芯片上的解码器本身。

（点击放大）

KSS过滤器是该设备的进一步升级[2]。通过计算机模拟对其参数进行了改进——减少了音调区域的频率响应不均匀性，并增加了泛音区域的截止陡度。该滤波器由可调链路 R1、R2、C1、C2 和三阶低通滤波器 C3、L3、C1 组成，其截止频率可根据立体声广播系统进行切换。滤波器的频率响应 - 来自 FET 的接收模式（如图 4 所示）。

带 KSS 输入滤波器的立体声解码器

连接R1、R2、C1、C2——高频桥式调节器KSS。其中，使用可变电阻器 R2，您可以增加或减少超音调（和部分音调）分量的电平，这会由于通道之间的过渡衰减的变化而导致立体声基础成比例扩展或缩小 [2 ]。在R2调节器的中间位置，滤波器的频率响应在截止频率之前是水平的（见图2，曲线1），在两个极端位置，其音频范围的不均匀性不超过2dB。该调整仅涵盖声谱的上部（10 kHz 以上），这样可以在可靠的接收情况下强调较高的频率，从而提高音质。

同时，噪声水平也发生变化，当KSS的泛音部分实际上被切断并且声音接近单声道时，在R2电阻滑块的较低位置处噪声水平最小。因此，可调节滤波器元件使得能够根据输入获得输出信号的自适应质量——从用于强大RF信号的扩展“立体声”到用于噪声和失真的“单声道”，特别是多路径接收。

三阶U形低通滤波器组装在元件C3、L3、C1上。该滤波器旨在有效抑制 CSS 主要信息频带后面的信号转换产生的噪声和干扰。低通滤波器是通过MicroCap4程序的Design应用程序综合的。其参数：DC 系统中的截止频率 - 6.0 kHz，PM 系统中的截止频率 - 75 kHz，透明频带后面的斜率 - 60...15 dB/oct，特性阻抗 - 17 kOhm。通过使用电子开关DD4,7切换L1线圈的匝数，可以在结构上改变截止频率。得益于计算机建模，滤波器具有平滑的频率响应（见图 1）和相当线性的相位响应（图 2）。

带 KSS 输入滤波器的立体声解码器

KSS 滤波器连接到立体声解码器（芯片 DA1）而不是远程输入电路 R1C1 [1]。它引入的衰减（12 dB）由 DA1 芯片的大增益裕度（高达 14 dB）补偿。当接收到来自PM的信号时，DA8芯片的引脚1被设置为低逻辑电平，接近零。在开关DD5的控制输入6和1处，有从分频器R4、R5的中点提供的高逻辑电平。在这种情况下，开关K2在引脚4和3处闭合，线圈L3的引脚1连接至电容器C4。滤波器的截止频率设置为 60 kHz。同时，短路键打开，通过其引脚 8 和 9，来自 DA7 微电路引脚 1 的指示电压提供给 HL1 LED，指示“PM”模式。

当识别到来自PT的信号时，DA8芯片的1脚电压变为高电平，实际上等于电源电压。该信号被馈送到控制输入12和13键K1和K4开关DD1。键 K4 打开，将分压器 R4R5 中点的电压降低至低电平。同时，开关K2、KZ切换至非导通状态，线圈的端子3与电容器C4断开，发光二极管HL1熄灭。同时，钥匙 K1 打开，将线圈 L2 的端子 1 连接到电容器 C4。线圈的电感减小，导致低通滤波器截止频率变为 75 kHz。此外，HL2 LED 的阴极通过在引脚 11 和 10 处打开的 K4 开关连接到公共线，并且在其阳极有来自 DA7 芯片的引脚 1 的电压。在这种情况下，HL2 LED 指示“PT”模式。开关SA1可以强制打开“单声道”模式。在这种情况下，两个 LED 都会熄灭，因为 DA7 芯片的引脚 1 处没有电压。

KR174XA51 微电路允许的电源电压为 2,7 ... 7 V。经实验证实，只有当电源电压超过 4 V 时，立体声模式指示灯打开时才会出现喀哒声。在这种情况下， DA15微电路的1脚被VD1稳压二极管限制在3,9级、1V。同时，指示灯HL2、HLXNUMX几乎无声地亮起，微电路的参数保持高电平。

立体声解码器采用固定电阻MLT-0,125，陶瓷电容-KM型，电解电容-进口。开关 SA1 - P2K 按钮。可变电阻R2——任何小尺寸的电阻，例如SPZ-4b，具有A型特性，由于DA1微电路的供电电压降低，发射器HL1、HL2必须在低电流下具有高光输出。 LED KIPD05A 满足此条件，但您可以选择其他最大亮度的 LED，包括进口 LED。线圈 L1 在铁氧体环 K20x10x5 mm 上制成，铁氧体等级为 2000NM。绕组 1 - 2 包含 110 匝，绕组 2-3 - 30 匝 PEV 2-0,2 电线。线圈的品质因数很高，因此低通滤波器参数实际上不会恶化与 L1 线圈串联的 DD270 微电路的开放通道的电阻（约 1 欧姆）。

KSS过滤器、DD1交换机等设备节点不需要配置。在立体声解码器DA1中，仅需要微调电阻R8即可通过打开相应的LED HL1或HL2来实现对立体声“PM”或“PT”模式的稳定识别。此后，通过旋转电阻手柄 R2 检查可调滤波器链接的操作：声音应从扩展“立体声”变为“单声道”。这种调整的主观效果在[2]中有很好的描述。建议标记R2调节器的中间位置，该位置对应于KSS的水平频率响应（见图2]和正常的“立体声”模式。

通过暂时打开 P3K 开关（固定按钮）进行切换，可以轻松检查三阶低通滤波器的有效性。当按下按钮时，一组触点 P2K 将线圈 L2 的端子 1-3 短路，另一组触点将电容器 C1、C3 的端子与公共线断开。通过按下按钮关闭滤波器会导致噪音和干扰急剧增加，即使接收到的信号不是很弱也是如此。根本不可能以立体声接收遥远且微弱的信号。相反，打开低通滤波器可以清除信号中的噪声、干扰啸叫等，同时通道分离度仍然很高。

总的来说，拟议的 SD 的工作质量明显高于原来的 SD [1]。当然，CSS 过滤器也可以应用于其他解码器。由于低通滤波器的特性阻抗相对较低，因此其输出与几乎所有 LED 的输入都能很好地匹配。对于单标准LED，不需要开关DD1，电路大大简化（图4）。

带 KSS 输入滤波器的立体声解码器

对于具有 PT 的立体声广播系统，线圈 L1 的匝数选择等于 110 匝，对于 PM 则选择等于 140 匝。然而，对于特定的SD，最好通过实验来完善它。在这种情况下，L1 线圈由多个抽头制成（10-15 匝后），并且它们在调谐期间切换，从而实现最小的噪声和立体声通道的良好分离。这项工作最好在使用立体声电话听声音时完成。

文学

Alenin S. K174 系列微电路。双标准立体声解码器KR174XA51。 - 广播，1999 年，第 5 期，第 43 页45-XNUMX。
Pakhomov A. KSS 滤波器 - 噪声抑制器。 - 广播，2002 年，第 2 期，第 13 页。 14、XNUMX。

作者：罗斯托夫州采尔诺格勒的 A.Pakhomov。

查看其他文章 部分民用无线电通信.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

用于触摸仿真的人造革 15.04.2024

在现代科技世界，距离变得越来越普遍，保持联系和亲密感非常重要。萨尔大学的德国科学家最近在人造皮肤方面的进展代表了虚拟交互的新时代。萨尔大学的德国研究人员开发出了超薄膜，可以远距离传输触觉。这项尖端技术为虚拟通信提供了新的机会，特别是对于那些发现自己远离亲人的人来说。研究人员开发的超薄膜厚度仅为 50 微米，可以融入纺织品中并像第二层皮肤一样穿着。这些薄膜充当传感器，识别来自妈妈或爸爸的触觉信号，并充当将这些动作传递给婴儿的执行器。父母触摸织物会激活传感器，对压力做出反应并使超薄膜变形。这 ... >>

Petgugu全球猫砂 15.04.2024

照顾宠物通常是一项挑战，尤其是在保持房屋清洁方面。 Petgugu Global 初创公司推出了一种有趣的新解决方案，这将使猫主人的生活变得更轻松，并帮助他们保持家中干净整洁。初创公司 Petgugu Global 推出了一款独特的猫厕所，可以自动冲掉粪便，让你的家保持干净清新。这款创新设备配备了各种智能传感器，可以监控宠物的厕所活动并在使用后激活自动清洁。该设备连接到下水道系统，确保有效清除废物，无需业主干预。此外，该厕所还具有较大的可冲水存储容量，非常适合多猫家庭。 Petgugu 猫砂碗专为与水溶性猫砂一起使用而设计，并提供一系列附加功能 ... >>

体贴男人的魅力 14.04.2024

长期以来，女性更喜欢“坏男孩”的刻板印象一直很普遍。然而，英国莫纳什大学科学家最近进行的研究为这个问题提供了新的视角。他们研究了女性如何回应男性的情感责任和帮助他人的意愿。这项研究的结果可能会改变我们对男性对女性吸引力的理解。莫纳什大学科学家进行的一项研究得出了有关男性对女性吸引力的新发现。在实验中，女性看到了男性的照片，并附有关于他们在各种情况下的行为的简短故事，包括他们对遇到无家可归者的反应。一些人无视这名无家可归的人，而另一些人则帮助他，比如给他买食物。一项研究发现，与表现出同理心和善良的男性相比，表现出同理心和善良的男性对女性更具吸引力。 ... >>

来自档案馆的随机新闻

供警察使用的可穿戴摄像机 17.05.2014

苏格兰场宣布启动迄今为止最大的项目，为警察配备可穿戴摄像机。

据悉，伦敦约十个行政区的500名警卫将收到附在制服上的专用摄像机。假设记录警察的日常工作将有助于解决犯罪问题，并消除人权活动家和各种组织可能对执法人员的行为提出的问题。最终，这应该会降低犯罪率并增加公民对警察的信任。

TSR 制造的 Axon Body Camera 设备被选为试点项目的摄像机。这些摄像机提供 130 度的视野，电池电量足以录制 12 小时的视频。

每次轮班结束时，警察都需要将录像上传到一个特殊的服务器，在那里它们将被存储至少一个月（无需请求）。如果在任何调查期间需要记录或被授权机构要求，它可以接收证据状态。

如果该倡议成功，有可能将其推广到英国的其他城市。

其他有趣的新闻：

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ article 石油产品供应企业将石油产品装入桶和小容器的工人。劳动保护标准说明

▪ 文章发光盘。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章杠杆秤。物理实验

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论