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Transmissão VHF FM Estéreo

Transmissão VHF FM Estéreo

Nos últimos anos, a transmissão estéreo se tornou uma parte aceita das transmissões de FM VHF. O sistema usado mantém a compatibilidade com receptores apenas mono, sem qualquer degradação perceptível no desempenho. O sistema usado é bastante simples.

Um sinal estéreo consiste em dois canais que podem ser rotulados L e R, (esquerdo e direito), fornecendo um canal para cada um dos dois alto-falantes necessários. Um sinal mono comum consiste na soma dos dois canais, ou seja, L + R, e isso pode ser transmitido da maneira normal. Se um sinal contendo a diferença entre os canais esquerdo e direito, ou seja, L - R, é transmitido, então é possível reconstituir os sinais apenas esquerdo e direito. Adicionando os sinais de soma e diferença, ou seja, (L + R) + (L - R) dá 2L, ou seja, o sinal esquerdo, e subtraindo os dois sinais, ou seja, (L + R) - (L - R) dá 2R, ou seja, o sinal certo. Isso pode ser alcançado de forma relativamente simples adicionando e subtraindo os dois sinais eletronicamente. Resta apenas encontrar um método de transmissão do sinal de diferença estéreo de uma forma que não afete nenhum receptor mono.

Isso é conseguido transmitindo o sinal de diferença acima da faixa de áudio. É modulado em amplitude em uma subportadora de 38 kHz. Ambas as bandas laterais superior e inferior são retidas, mas a própria subportadora de 38 kHz é suprimida para dar um sinal de banda lateral dupla acima da largura de banda de áudio normal, conforme mostrado abaixo. Toda essa banda base é usada para modular a frequência da portadora de radiofrequência final. É o sinal de banda base que é regenerado depois que o sinal é demodulado no receptor.

Para regenerar a subportadora de 38 kHz, um tom piloto de 19 kHz é transmitido. A frequência disso é dobrada no receptor para fornecer o sinal de 38 kHz necessário para demodular o sinal de diferença estéreo de banda lateral dupla.

A presença do tom piloto também é usada para detectar se um sinal estéreo está sendo transmitido. Se não estiver presente, o circuito de reconstituição estéreo será desligado. No entanto, quando está presente, o sinal estéreo pode ser reconstituído.

Para gerar o sinal estéreo, um sistema semelhante ao mostrado na Fig. 8.5 é usado. Os sinais esquerdo e direito entram no codificador, onde são passados ​​por um circuito para adicionar a pré-ênfase necessária. Depois disso, eles são passados ​​para um circuito de matriz. Isso adiciona e subtrai os dois sinais para fornecer os sinais L + R e L - R. O sinal L + R é passado direto para o circuito de soma final para ser transmitido como áudio mono comum. O sinal L - R de diferença é passado para um modulador balanceado para dar o sinal de portadora suprimida de banda lateral dupla centrado em 38 kHz. Isso é passado para o circuito de soma final como o sinal de diferença estéreo. O outro sinal que entra no modulador balanceado é um sinal de 38 kHz que foi obtido dobrando a freqüência do tom piloto de 19 kHz. O próprio tom piloto também é passado para o circuito de soma final. O sinal modulante final consistindo no sinal mono L + R, tom piloto de 19 kHz e o sinal de diferença L - R baseado em 38 kHz é então usado para modular a frequência da portadora de radiofrequência antes de ser transmitido.

A recepção de um sinal estéreo é basicamente o oposto da transmissão. Um rádio mono recebendo uma transmissão estéreo responderá apenas ao sinal L + R. Os outros componentes acima de 15 kHz estão acima da faixa de áudio e, em qualquer caso, serão suprimidos pelo circuito de redução de ênfase.

Para receptores estéreo, o sinal de banda base que consiste no sinal de soma estéreo (L + R) e o sinal de diferença (L-R) centrado em torno de 38 kHz e o tom piloto de 19 kHz são obtidos diretamente do demodulador FM. O decodificador então extrai os sinais somente esquerdo e direito.

O diagrama de blocos de um tipo de decodificador é mostrado abaixo. Embora este não seja o único método que pode ser usado, ele mostra os processos básicos que são necessários. O sinal é primeiro separado em seus três componentes. O sinal mono L + R entre 0 e 15 kHz, o tom piloto em 19 kHz e o sinal de diferença estéreo situado entre 23 e 53 kHz. Primeiro, o tom piloto em 19 kHz é dobrado em frequência para 38 kHz. Ele é então alimentado em um mixer com o sinal de diferença estéreo para fornecer o sinal L - R nas frequências de áudio. Uma vez que os sinais L + R e L - R estão disponíveis, eles entram em uma matriz onde são adicionados e subtraídos para regenerar os sinais L e R. Neste ponto, os dois sinais são amplificados separadamente da maneira normal em um amplificador estéreo antes de serem convertidos em som por alto-falantes ou fones de ouvido.

Hoje, a maioria dos rádios estéreo usa um circuito integrado para realizar a decodificação estéreo. Freqüentemente, o tom piloto é extraído e duplicado usando um loop de bloqueio de fase. Isso fornece um método muito fácil e eficiente de executar esta função sem a necessidade de filtros nítidos.


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