專利名稱:一種新型的立體聲編碼器的制作方法
本實(shí)用新型提出的將兩個(gè)聲道音頻信號(hào)合成為便于傳輸?shù)膶?dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)的編碼器，采用一種新的編碼電路形式，并且能夠同普通的立體聲解碼器兼用。它適用于立體聲調(diào)制器、立體聲廣播發(fā)射機(jī)、立體聲信號(hào)發(fā)生器及通信系統(tǒng)等方面。
目前在立體聲調(diào)制器等設(shè)備中，所用的立體聲編碼器電路，主要是由分立元件組成，電路構(gòu)成較復(fù)雜，且復(fù)雜程度隨著性能要求的提高而增加。
本實(shí)用新型的目的就是要提出一種較為簡單、可靠，充分利用已有技術(shù)條件，便于應(yīng)用的實(shí)用編碼器電路。并且由于簡化了電路，還能擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的關(guān)鍵在于利用普通的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路，來實(shí)現(xiàn)把兩個(gè)聲道的音頻信號(hào)合成為一個(gè)便于傳輸?shù)牧Ⅲw聲復(fù)合信號(hào)的編碼功能。
導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)S(t)，可由下式表示S(t)＝(L＋R)＋(L－R)cosWt＋Pcos(Wt／2)式中L為左聲道信號(hào)，R為右聲道信號(hào)，W為38KHZ立體聲付載波，(W／2)為19KHZ導(dǎo)頻信號(hào)，P為導(dǎo)頻相對幅度。對于解碼器，一是要從送入的立體聲復(fù)合信號(hào)中取出19KHZ的導(dǎo)頻信號(hào)，處理加工后得到同步解調(diào)所必需的38KHZ付載波。二是用得到的付載波對復(fù)合信號(hào)中的(L－R)cosWt分量進(jìn)行同步解調(diào)，從而得到(L－R)信號(hào)。三是通過矩陣電路分別得到L和R信號(hào)。其中同步解調(diào)的過程，從數(shù)學(xué)意義上講，就是將(L－R)cosWt分量與恢復(fù)的付載波cosWt相乘的過程。當(dāng)然，需要的只是相乘產(chǎn)物中較低頻率的(L－R)分量。而對于編碼器，就是要將通過矩陣電路得到的(L－R)信號(hào)去調(diào)制一個(gè)編碼器本身產(chǎn)生的基準(zhǔn)付載波，然后加上一定比例的導(dǎo)頻信號(hào)和(L＋R)信號(hào)。從數(shù)學(xué)意義上講，調(diào)制的過程也就是(L－R)信號(hào)與付載波cosWt相乘的過程。因此，利用一個(gè)模擬乘法器就能實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。
普通的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路，必然包括同步解調(diào)器(乘法器)，付載波振蕩器，分頻器等電路。為了實(shí)現(xiàn)編碼的功能，我們可以利用其中的乘法器完成調(diào)幅的功能；利用其中的振蕩器和分頻器等電路可以得到所需的付載波和導(dǎo)頻信號(hào)。最后，只要將(L＋R)信號(hào)與調(diào)幅得到的(L－R)cosWt分量和導(dǎo)頻信號(hào)混合，就可以得到立體聲復(fù)合信號(hào)。
附圖1所示的是一個(gè)典型的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路內(nèi)部框圖及其外圍電路。鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路(1)內(nèi)部由壓控振蕩器(2)，鑒相器(3)、(4)，二分頻器(5)、(6)、(7)，穩(wěn)壓器(8)，雙平衡乘法器(9)，立體聲開關(guān)電路(10)等組成。圖中Vc為正電源，Ci為立體聲復(fù)合信號(hào)輸入端，L1為左聲道音頻信號(hào)輸出端，R0為右聲道音頻信號(hào)輸出端，TP為導(dǎo)頻信號(hào)測試點(diǎn)，P1、P2～P16為集成電路各引腳。對每種具體的集成電路，會(huì)有不同的排列和引腳個(gè)數(shù)。
圖2所示的就是本實(shí)用新型所要提出的利用了普通鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路(1)的立體聲編碼器。從圖1和圖2可以看到，編、解碼器都應(yīng)用了集成電路(1)，外圍電路變化也不大。主要的區(qū)別就是原集成電路的信號(hào)輸入、輸出端都賦予了新的用途。右聲道輸入音頻信號(hào)Ri和左聲道音頻輸入信號(hào)Li通過由晶體管T1等組成的矩陣電路，分別得到迭加信號(hào)(L＋R)和兩聲道差值信號(hào)(L－R)。將(L－R)信號(hào)送入集成電路(1)第二腳P2，即送入內(nèi)部的雙平衡模擬乘法器的輸入端。電位器W1和電容器C1為內(nèi)部壓控振蕩器(2)外接RC回路，調(diào)節(jié)W1可改變振蕩頻率。壓控振蕩器本身產(chǎn)生76KHZ信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部二分頻器(5)變成38KHZ付載波信號(hào)，再通過立體聲開關(guān)(10)送入雙平衡乘法器(9)，從乘法器(9)輸出端也就是集成電路(1)的第四腳P4或第五腳P5上，就可以得到被(L－R)信號(hào)調(diào)幅的付載波信號(hào)。壓控振蕩器(2)產(chǎn)生的76KHZ信號(hào)通過二分頻器(5)、(6)、(7)，變成19KHZ信號(hào)。集成電路(1)的P12原來是用來監(jiān)測19KHZ導(dǎo)頻信號(hào)的，現(xiàn)在則從該點(diǎn)取出19KHZ信號(hào)作導(dǎo)頻信號(hào)，同被(L－R)信號(hào)調(diào)幅后的付載波信號(hào)以及(L＋R)信號(hào)，按一定比例混合，最后從編碼器輸出口C0上就可以得到導(dǎo)頻制立體聲復(fù)合信號(hào)。還需要說明的幾點(diǎn)是，壓控振蕩器(2)，實(shí)際上工作在自由振蕩的狀態(tài)，振蕩頻率主要由W1和C1決定。為保證其正常工作，鑒相器(3)輸出控制信號(hào)應(yīng)為零或恒定值。另一點(diǎn)是，在原來的解碼器中，導(dǎo)頻信號(hào)從P13送入內(nèi)部的鑒相器(4)，同二分頻器(7)送來的19KHZ本振信號(hào)鑒相，得到一定大小的直流信號(hào)去控制立體聲開關(guān)電路，并且僅當(dāng)送入的導(dǎo)頻信號(hào)達(dá)到一定的大小后才能觸發(fā)立體聲開關(guān)電路，使得振蕩器及分頻器送來的38KHZ付載波順利通過立體聲開關(guān)電路，而送入雙平衡乘法器。為此，在作編碼應(yīng)用時(shí)，必須將P12輸出的19KHZ信號(hào)分壓后送入P13，即送入鑒相器(4)的輸入端。還有一點(diǎn)，集成電路(1)內(nèi)部的雙平衡乘法器(9)實(shí)際上包含了矩陣電路，故輸出中除了所需的(L－R)cosWt分量外，還含有(L－R)分量。因此，其輸出須通過一個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)來濾去其中較低頻率的(L－R)分量，圖中R1、C3、C4組成了一個(gè)帶通濾波網(wǎng)絡(luò)。原來集成電路內(nèi)雙平衡乘法器外接平衡調(diào)整電位器W2現(xiàn)在用來調(diào)整雙平衡乘法器的載波泄漏。
附圖2所示的電路，能夠完整地實(shí)現(xiàn)編碼的功能，性能指標(biāo)可以滿足一般場合的應(yīng)用。但如果要用于要求較高的開路廣播或閉路傳輸系統(tǒng)，還須解決導(dǎo)頻和付載波頻率穩(wěn)定度的問題。圖3所示的電路，就是針對這個(gè)問題而提出的高頻率穩(wěn)定度的立體聲編碼電路。石英晶體振蕩器具有相當(dāng)高的頻率穩(wěn)定度。在圖3中，外接一個(gè)19KHZ石英晶體振蕩電路(11)，其輸出一是作導(dǎo)頻信號(hào)同(L－R)cosWt信號(hào)和(L＋R)信號(hào)混合，形成立體聲復(fù)合信號(hào)。二是送至鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路(1)的P13，以作為基準(zhǔn)的19KHZ信號(hào)。利用集成電路內(nèi)的鎖相環(huán)路，使其振蕩回路工作在鎖相狀態(tài)。這樣就能保證送入雙平衡調(diào)制器的付載波信號(hào)同導(dǎo)頻信號(hào)有嚴(yán)格對應(yīng)的頻率、相位關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)鎖相，還須恢復(fù)鑒相器(3)外接的RC網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)送入的導(dǎo)頻信號(hào)將保證內(nèi)部的立體聲開關(guān)電路處于開啟的狀態(tài)。如果還要進(jìn)一步提高左、右聲道的平衡度，可以在雙平衡調(diào)幅器的輸出端將原來的RC濾波網(wǎng)絡(luò)改成多階的LC帶通濾波器(12)。
在圖1和圖2的對比中，我們可以看到，兩個(gè)電路結(jié)構(gòu)的差異是不大的。因此，我們可以通過幾個(gè)同步開關(guān)的切換，分別實(shí)現(xiàn)解碼和編碼的功能。附圖4給出了這樣一種編、解碼兼用的線路。圖中K1、K2～K6為同步的編、解碼選擇開關(guān)。開關(guān)撥向端點(diǎn)D為解碼，撥向端點(diǎn)E為編碼。對于普通的收錄音機(jī)，解碼器部分如果改成圖4的電路，再加上一個(gè)簡單的頻率調(diào)制電路，就能實(shí)現(xiàn)接收立體聲節(jié)目和發(fā)射立體聲節(jié)目兼用。圖中RF為射頻輸出，既可以通過天線開路發(fā)射，也可利用電纜進(jìn)行閉路傳輸。作為一個(gè)應(yīng)用，多臺(tái)具有這種功能的收錄音機(jī)之間就能實(shí)現(xiàn)簡單的雙向通訊，交換節(jié)目。
圖4所示的編、解碼兼用電路，也可象圖3所示電路那樣，外接石英晶體振蕩器，以提高頻率穩(wěn)定度。還有在調(diào)幅輸出端，可將RC網(wǎng)絡(luò)改成LC多階濾波網(wǎng)絡(luò)，以提高兩聲道平衡度。
本實(shí)用新型提出的編碼電路，同一般分立器件構(gòu)成的編碼器相比，調(diào)整點(diǎn)很少，因此部分性能指標(biāo)主要取決于所用集成電路的質(zhì)量。而一般的編碼器，則可以通過增加電路、可調(diào)器件和仔細(xì)調(diào)整，獲得較高的性能。對于某些型號(hào)的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路，可能不具有導(dǎo)頻監(jiān)測點(diǎn)，因而不能用作編碼。
權(quán)利要求
1.一種新的導(dǎo)頻制立體聲編碼器，其特征是由普通的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路等部件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1提出的立體聲編碼器，其特征是集成電路內(nèi)部振蕩器工作在自由振蕩狀態(tài)，頻率由外接的電位器W1和電容器C1調(diào)節(jié)，并且使鑒相器(3)不工作，輸出控制信號(hào)為零或恒定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1提出的立體聲編碼器，其特征是形成復(fù)合信號(hào)所需的導(dǎo)頻信號(hào)系從原集成電路導(dǎo)頻監(jiān)測點(diǎn)取出。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1提出的立體聲編碼器，其特征是將原集成電路導(dǎo)頻監(jiān)測點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)送入鑒相器(4)輸入端，并且鑒相器(4)另兩個(gè)端口應(yīng)接上適當(dāng)?shù)碾娙?，以使得立體聲開關(guān)、鑒相器(4)處于合適的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1提出的立體聲編碼器，其特征是在集成電路內(nèi)雙平衡乘法器輸出端須接一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，可以是RC網(wǎng)絡(luò)，也可以是LC網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1提出的立體聲編碼器，其特征是原來集成電路內(nèi)雙平衡乘法器外接平衡調(diào)整電阻改用來調(diào)整載波泄漏。
7.一種新的高性能導(dǎo)頻制立體聲編碼器，其特征是由普通的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路及晶體振蕩器等部件組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7提出的立體聲編碼器，其特征是基準(zhǔn)導(dǎo)頻信號(hào)由石英晶體振蕩器產(chǎn)生，集成電路內(nèi)部壓控振蕩器同送入的導(dǎo)頻鎖相，因此鑒相器(3)的兩個(gè)端口應(yīng)外接RC網(wǎng)絡(luò)，且壓控振蕩器應(yīng)外接RC回路。
9.根據(jù)權(quán)利要求
7提出的立體聲編碼器，其特征是在集成電路內(nèi)雙平衡乘法器輸出端須接一帶通濾波電路，由多階LC網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7提出的立體聲編碼器，其特征是原來集成電路內(nèi)雙平衡乘法器外接平衡調(diào)整電阻改用來調(diào)整載波泄漏。
11.一種導(dǎo)頻制立體聲解碼器、編碼器 ，其特征是共用一片普通的鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路和其它一些部件，通過同步開關(guān)的切換，分別實(shí)現(xiàn)編碼、解碼的功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11提出的立體聲編、解碼器，其特征是在作編碼器用時(shí)，集成電路內(nèi)部振蕩器工作在自由振蕩狀態(tài)，頻率由外接的電位器W1和電容器C1調(diào)節(jié)，并且使鑒相器(3)不工作，輸出控制信號(hào)為零或恒定值。
13.根據(jù)權(quán)利要求
11提出的立體聲編、解碼器，其特征是在作編碼器用時(shí)，形成復(fù)合信號(hào)所需的導(dǎo)頻信號(hào)系從原集成電路導(dǎo)頻監(jiān)測點(diǎn)取出。
14.根據(jù)權(quán)利要求
11提出的立體聲編、解碼器，其特征是在作編碼器用時(shí)，將原集成電路導(dǎo)頻監(jiān)測點(diǎn)的導(dǎo)頻信號(hào)送入鑒相器(4)輸入端，并且鑒相器(4)的另兩個(gè)端口應(yīng)接上適當(dāng)?shù)碾娙?，以使得立體聲開關(guān)、鑒相器(4)處于合適的狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求
11提出的立體聲編、解碼器，其特征是在作編碼器用時(shí)，集成電路內(nèi)雙平衡乘法器輸出端須接一帶通濾波網(wǎng)絡(luò)，可以是RC網(wǎng)絡(luò)，也可以是LC網(wǎng)絡(luò)。
16.根據(jù)權(quán)利要求
11提出的立體聲編、解碼器，其特征是在作編碼器用時(shí)，原來集成電路內(nèi)雙平衡乘法器外接平衡調(diào)整電阻改用來調(diào)整載波泄漏。
專利摘要
本實(shí)用新型提出了一種新的導(dǎo)頻制立體聲編碼器電路。利用了鎖相環(huán)立體聲解碼集成電路來實(shí)現(xiàn)立體聲編碼。根據(jù)不同的性能要求，提出了兩種實(shí)用線路。同傳統(tǒng)的編碼器相比，電路簡單得多，可靠性也較高。同時(shí)還提出了一種通過開關(guān)切換，能方便地實(shí)現(xiàn)編、解碼兼用的實(shí)用線路。本實(shí)用新型可廣泛地應(yīng)用于立體聲調(diào)制器等設(shè)備。普通收錄音機(jī)采用編、解碼兼用線路后，僅需增加很少電路即可實(shí)現(xiàn)立體聲收、發(fā)兩用。各機(jī)之間，就可交換節(jié)目。
文檔編號(hào)H04H5/00GK86200576SQ86200576
公開日1987年2月18日 申請日期1986年3月8日
發(fā)明者顧遠(yuǎn) 申請人:顧遠(yuǎn)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan