Stereodekooder: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
Parveto (arutelu | kaastöö)
Resümee puudub
Resümee puudub
1. rida:
'''Stereodekooder''' on [[elektroonikalülitus]], mis eraldab [[sagedusmodulatsioon |FM]]-[[raadiovastuvõtja]] [[sagedusdetektor]]i väljundsignaalist vasaku ja parema kanali helisagedussignaalid.
 
==Stereosignaali edastamise põhimõtted==
Ringhäälingusaatjad edastavad [[ultralühilaine]]l [[modulatsioon (ülekandetehnika) | sagedusmoduleeritult]] (FM) [[stereofoonia|stereofoonilist]] signaali, mis sisaldab vasaku kanali signaali L (ingl k ''Left'') ja parema kanali signaali R (''Right''). Need signaalid (L ja R) sisaldavad rezhiigarežiiga määratud põhilise osa vastavalt vasakpoolsest ja parempoolsest edastatavast helipanoraamist.
 
Vasaku ja parema kanali helisignaalid edastatakse saatjast ühel FM -sagedusala kandesagedusel[[kandesagedus]]el. Selleks rakendatakse [[ITU]] soovitusel BS:450<ref>Transmission standards for FM sound broadcasting at VHF</ref> põhinevat edastussüsteemi, mis tagab ühilduvuse monovastuvõtuga:
*stereosaadet on võimalik kuulata ka monoraadioga (muidugi monofooniliselt);
*stereovastuvõtjaga on võimalik kuulata ka monosaadet.
 
Stereo/Mono -ühilduvus saavutatakse sel teel, et saatja kandevsagedustkandesagedust moduleeritakse kompleksse stereosignaaliga ehk nn. multiplekssignaaliga (MPX-signaaliga), mis saadakse sagedusliku korrigeerimise (''frequency emphasising'') läbinud vasaku ja parema kanali signaalide vahelduva abikandesagedusliku signaaliga sünkroonse andmisega (lülitamisega) modulaatori sisendile. Modulaatori sisendlilesisendisse antakse lisaks (summeeritakse) veel ka väikese amplituudiga abikandevsagedusestabikandesagedusest kaks korda madalama sagedusega piloottoon.[[Pilt:Fm-mpx.png|pisi|Moduleeriva signaali sagedusspekter]]
 
Selliselt tekitatud nn.kompleksne stereosignaal on spektri mõttes vaadeldav koosnevana kolmest osast:
[[Pilt:Fm-mpx.png|pisi|300px|Moduleeriva signaali sagedusspekter]]
 
*vasaku ja parema kanali summasignaal (L + R), mida saab kuulata monovastuvõtjaga;
*vasaku ja parema kanali vahesignaal (L – R), milles asub helipildile ruumilisust (stereofoonilisust) andev lisainformatsioon; selle signaaliga on moduleeritud abikandesagedus, mis on valitud nii kõrge (38&nbsp;kHz), et madalama külgsageduse alumine piir jääb jääb väljapoole kuuldepiiri; abikandevsagedusabikandesagedus ise on moduleeriva MPX-signaali sagedusspektris maha surutud;
*piloottoon sagedusega 19 kHz, mis võimaldab stereodekoodris stereosignaali ära tunda ja on sageduse kahekordistamise järel (2&nbsp;×19&nbsp;=&nbsp;38&nbsp;kHz) kasutatav komplekssest stereosignaalist vahesignaali (L&nbsp;–&nbsp;R) detekteerimiseks.
 
Toodud''Märkus'': joonisel peaksid "L - R" tähistuegatähistusega külgribad olema kaks korda väiksema kõrgusega kui on "L&nbsp;+&nbsp;R" spektri osa.; ka ei kajastu joonisel [[sageduslik eelmoonutus]] (''pre-emphasis''), mida FMi puhul kasutatakse.
Märkus:
 
Toodud joonisel peaksid "L - R" tähistuega külgribad olema kaks korda väiksema kõrgusega kui on "L&nbsp;+&nbsp;R" spektri osa.
 
Joonisel ei kajastu ka [[sageduslik eelmoonutus]] (pre-emphasis), mida FM puhul kasutatakse.
 
==Stereodekoodri ülesanded ja põhimõttelised lahendused==
Stereodekoodri ülesandeks on komplekssest stereosignaalist vasaku ja parema kanali signaalide (L ja R) eraldamine. See ülesanne täidetakse üldjuhul kahe alamülesande lahendamise teel. Need on järgmised:
 
* Eraldada demoduleeritud MPX-signaalist piloottoon (sagedusega 19&nbsp;kHz) ja moodustada selle sageduse kahekordistamise teel vahesignaali (L&nbsp;–&nbsp;R) abikandevsagedusabikandesagedus 38&nbsp;kHz.
* Eraldada selle abikandevsageduslikuabikandesagedusliku 38 kHz signaali abil komplekssest stereosignaalist (MPX-signaalist) vasaku ja parema kanali signaalid L&nbsp;ja&nbsp;R.
 
Selleks on tänapäeval kasutusel põhiliselt kaks võtet.
 
Esimene võte seisneb selles, et vasaku ja parema kanali signaalid L&nbsp;ja&nbsp;R eraldatakse MPX-signaalist [[Demultipleksor|demultipleks]]<nowiki/>imise teel abikandevsignaaliabikandesignaali abil.
 
Teise võtte puhul demoduleeritakse amplituudmoduleeritud abikandevsageduslikustabikandesageduslikust komponendist vahesignaal (L&nbsp;–&nbsp;R). Seda võidakse teha, näiteks, [[SünkroondetekteerimineSagedusdetektor#Sünkroondetektor|sünkroondetekteerimise]] abil. Seejärel moodustatakse summeerimislülituse abil summasignaalist (L + R) ja vahesignaalist (L&nbsp;–&nbsp;R) vasaku ja parema kanali signaalid neid omavahel summeerides ja lahutades:
 
: (L + R) + (L – R) = 2L
: (L + R) – (L – R) = 2R
 
Vanemates stereodekooderitesstereodekoodrites kasutatakse aga hoopiski kolmandat võtet, mis põhineb asjaolul, et kandevsagedusekandesageduse taastamise korral osutub MPX-signaal [[Polaarmodulatsioon|polaarmoduleerituks]]. See aga tähendab, et vasaku ja parema kanali signaalid ilmnevad vastavalt signaali positiivse ja negatiivse (või siis vastupidi, negatiivse ja positiivse) poolperioodi tippväärtuste amplituudmodulatsiooni näol, ja on seetõttu detekteeritavad tavaliste lihtsate [[tippväärtuse detektor]]<nowiki/>ite abil. Detektorites kasutatavate dioodide ebalineaarse päripingelangu mõju vähendamiseks taastatakse kandjakandesagedus sel juhul tavaliselt väga suure ülemäärasusegaliiaga (10 ja enamgi korda algsest mõeldavast kandjast suuremana). Sellele vaatamata on seda tüüpi stereodekoodrite mittelineaarmoonutused kordades suuremad kui lülitirezhiimsetelülitirežiimis dekooderitedekoodrite puhul, küündides harva 0,1% suurusjärku, rääkimata veelgi väiksematest moonutustesttasemeni. Amplituudi ülemäärasest kordistamisest tingituna kasvab ka müratase.
 
Peamiselt Ida-Euroopas kasutusel olnud [[polaarmodulatsiooniga stereosüsteem]] erineb MPX-süsteemist vaid detailide poolest. KahjuksKuid need detailid, alates madalama abikandevsageduse valikustabikandesagedusest (31,625&nbsp;kHz MPX-signaali 38&nbsp;kHz asemel) kuni selle vahesignaaliga (L&nbsp;-&nbsp;R) moduleerimise teostamise võteteni ei&nbsp;ole olnud stereosignaali edastamise kavaliteedi mõttes soodsa mõjuga. Kuna piloottooni ei kasutata, siis on abikandjaabikandesagedus maha surutud vaid osaliselt (20% tasemeni), kasutadesmis selleksmõjutab kõrgesignaali hüvetegurigaL (Q=100) ribafiltrit, mis mõjutab L-R signaali spektrit madalate helisageduste osas. See on dekodeerimisel väga raskesti kompenseeritav.
 
Stereodekoodrist saadavad vasaku ja parema kanali kanali signaalid peavad läbima FMsagedusmodulatsiooni juureskorral kasutatavaid sageduslikke eelmoonutusi [[Korrigeeriv ahel|korrigeeriva ahela]] (''de-emphasis circuit'') enne kui nad antakse edasi kahekanalilisse [[audiovõimendi]]sse.
 
Monofoonilises vastuvõtjas jääb abikandja amplituudmodulatsiooni kujul esinev vahesignaal kõrgete sageduste alas asumise tõttu (üle 23&nbsp;kHz) inimkõrva jaoks mittekuuldavakskuuldamatuks.
 
Tänapäeva FM-raadiotes on stereodekoodriks enamjaoltenamasti esimest liiki (demultiplekseeriv) seade, milles vasaku ja parema kanali signaalid eraldatakse demoduleeritud MPX-signaalist abikandevsageduseabikandesageduse (38&nbsp;kHz) taktis dekooderidekoodri L&nbsp;ja&nbsp;R väljunditeväljunditesse (võimendite sisenditesisenditesse) peale ümberlülitamise teel. AbikandevsignaaliAbikandesignaali taastamiseks kasutatakse reeglina [[Automaatne faasisünkronisatsiooni süsteemFaasilukk||automaatsetfaasiluku faasisünkronisatsiooni süsteemsüsteemi]]<nowiki/>i (phase locked loop, [[PLL]]) ehk [[faasilukk]]<nowiki/>u.
 
[[Digitaalne signaaliprotsessor|Digitaalse signaaliprotsessorSignaaliprotsessor]]<nowiki/>i (DSP) kasutamise korral realiseeritakse dekodeerimine algoritmilisel teel, reeglina protsessori ressurssi säästvalt analoogdemultiplekseerimistanaloogdemultipleksimist jäljendaval viisil.
 
==Viited==
{{Viited}}
 
[[Kategooria:Raadiotehnika]]
 
==Välislingid==
*[http://www.lr.ttu.ee/~ivom/IRO0070/11.%20loeng%20-%20Raadiovastuv%C3%B5tja%20lisaahelad.pdf Raadiovastuvõtja lisaahelad]
 
[[Kategooria:Raadiotehnika]]