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HF-Eingangsstufe und Mischer
Jedes Antennensignal durchläuft zuerst ein hochwertiges
SAW-Filter zur Unterdrückung starker HF-Signale oberhalb
und unterhalb der Betriebsfrequenz. Auf das SAW-Filter
folgt ein Hochstromverstärker, dessen Ausgangssignal
einem internen Splitter zugeführt wird. So erhalten beide
Empfänger für den SmartDiversity™-Betrieb beide
Antennensignale.
Der Mischer in jedem Empfänger erzeugt mit einem Signal
aus der PLL die erste ZF. Dabei arbeiten beide PLL-Schal-
tungen mit einem gemeinsamen Referenzoszillator, um in
beiden ZF-Zügen die gleiche Phasenlage zu erhalten.
Mikroprozessor, PLL und VCO
Der 8-Bit-Mikroprozessor ist die „Schaltzentrale" der
Empfänger SRa5P und SRa. Er überwacht die Bedien-
elemente auf der Frontplatte auf Eingaben sowie zahlreiche
interne Signale, z.B. den HF-Pegel, die Audiopegel, die Pegel
der Pilottöne und den Batteriestatus der Sender. Mit seinen
Ausgängen steuert der Mikroprozessor das LC-Display und
dessen Hintergrundbeleuchtung, die Rauschsperre und den
Abschwächer des Audioausgangs, die PLL/VCO-Schaltungen
und den Antennen-Phasenschalter.
ZF-Verstärker und SAW-Filter
Die erste ZF-Stufe bei 244 MHz arbeitet mit zwei hoch-
modernen Oberflächenwellenfiltern (SAW-Filter). Der Einsatz
von zwei Filtern bewirkt eine wesentliche Verbesserung der
Dämpfung außerhalb des Durchlassbereichs bei hoher
Flankensteilheit, eine konstante Gruppenlaufzeit und eine
große Bandbreite. Dieser Filtertyp ist zwar teuer, ermöglicht
jedoch eine primäre Filterung weit vorn im Empfänger bei einer
möglichst hohen Frequenz, bevor eine nennenswerte
Verstärkung erfolgt, um eine größtmögliche Spiegelfrequenz-
dämpfung zu erreichen. Da es sich bei diesen Filtern um
Quarzfilter handelt, sind sie sehr temperaturstabil.
Nach dem zweiten SAW-Filter wird das Signal von der ersten
ZF mit 244 MHz auf eine zweite ZF von 250 kHz in Empfänger
1 und 350 kHz in Empfänger 2 umgesetzt. Erst dann erfolgt die
eigentliche Verstärkung, unmittelbar vor der Demodulation des
Audiosignals mit Hilfe eines Zähldiskriminators. Diese Zwischen-
frequenzen sind zwar für ein System mit großem Hub (±75 kHz)
ungewöhnlich, ermöglichen jedoch eine außergewöhnlich gute
AM-Unterdrückung in einem großen Pegelbereich. Außerdem
bieten sie bei niedrigen Feldstärken ein markant verbessertes
Rauschverhalten.
Digitaler Zähldiskriminator
Der Empfänger setzt zur Demodulation des FM-Signals statt des
üblichen Quadraturdetektors einen hochwirksamen digitalen
Zähldiskriminator von bestechender Einfachheit ein. Diese
außergewöhnliche Schaltung kompensiert thermische Drift,
verbessert die AM-Unterdrückung und liefert ein Audiosignal mit
äußerst geringen Verzerrungen.
DSP-basierte Pilotton-Squelch
Das Digital Hybrid System arbeitet mit einem per DSP erzeugten
Ultraschall-Pilotton zur Steuerung der Rauschsperre des
Empfängers. Die Rauschsperre arbeitet mit einer kurzen Ver-
zögerung, um Störgeräusche zu unterdrücken, die beim Ein- oder
Ausschalten entstehen könnten. Dieser Pilotton hat für jede
einzelne der 256 Frequenzen im Abstimmbereich eines Systems
(Frequenzblock) eine andere Frequenz. Auf diese Weise werden
bei mehrkanaligen Systemen, bei denen ein Pilottonsignal als Folge
von Intermodulationsprodukten im falschen Empfänger erscheinen
kann, Probleme mit der Rauschsperre vermieden.
Dadurch, dass der Pilotton per DSP erzeugt wird,
werden keine empfindlichen Quarze benötigt und
die Empfänger sind sehr viel unempfindlicher ge-
genüber Stoß und rauer Behandlung als ältere
analoge Pilottonsysteme.
Hinweis: Diese Beschreibung gilt nur für den Serie 400
Modus. Im Serie 200 Modus wird für alle Kanäle dieselbe
Pilottonfrequenz eingesetzt, um das ursprüngliche quarz-
gesteuerte System zu emulieren. In den übrigen Kompa-
tibilitätsmodi kommt kein Pilotton zum Einsatz.
SmartSquelch™
Alle Rauschsperrensysteme haben ihre unver-
meidlichen Nachteile: Wenn sie zu aggressiv an-
sprechen, kann wertvolle Audioinformation verloren
gehen. Wenn sie zu spät ansprechen, werden zu
viele Störgeräusche hörbar. Wenn sie zu schnell
ansprechen, klingt das Audiosignal „abgehackt".
Wenn sie nicht sauber ansprechen, können ein-
zelne Silben oder ganze Wörter abgeschnitten
werden.
Der SmartSquelch™ kombiniert verschiedene
Techniken, um eine optimale Funktion der Rausch-
sperre zu erreichen, die störende Geräusche unter-
drückt, ohne selbst lästige Umschaltgeräusche zu
erzeugen. Eine dieser Techniken besteht darin, ab-
zuwarten, bis ein Wort oder eine Silbe beendet ist,
bevor die Rauschsperre schließt. Eine weitere Technik
baut auf der zeitlichen Verfolgung der Funktion der
Rauschsperre und der Feldstärke auf, um das Ver-
halten der Rauschsperre dynamisch an die jeweiligen
Bedingungen anzupassen. Mit Hilfe dieser und
weiterer Techniken sind die Empfänger SRa5P und
SRa in der Lage, auch bei bisher unbrauchbaren
Signalen noch eine akzeptable Audioqualität zu liefern.
Intelligente Rauschunterdrückung
(SmartNR™)
Hinweis: Die Einstellung SmartNR ist nur im Serie 400
Modus wählbar. In den übrigen Modi arbeitet die Rausch-
unterdrückung so, dass das originale Analogsystem so
genau wie möglich emuliert wird. Hier kann der Anwender
keine weiteren Einstellungen vornehmen.
Der große Dynamikbereich der Digital Hybrid Tech-
nologie bewirkt in Verbindung mit dem bis 20 kHz
linearen Frequenzgang, dass das Grundrauschen
des Mikrofonvorverstärkers bei -120 dBV oder das
gewöhnlich höhere Grundrauschen des Mikrofons
hörbar wird. Um dies in eine Perspektive zu rücken:
Das Rauschen des für viele Lavalier–Elektretmikro-
fone empfohlenen 4 kOhm-Widerstands der Vor-
spannungserzeugung beträgt -119 dBV, und der
Rauschpegel der Elektronik des Mikrofons ist noch
höher. Um dieses Rauschen zu reduzieren, ist der
Empfänger mit einem Algorithmus zur intelligenten
Rauschunterdrückung ausgestattet, der das
Rauschen unterdrückt, ohne den Audio-Frequenz-
gang in den Höhen zu beeinträchtigen.
Der Algorithmus zur intelligenten Rauschunter-
drückung arbeitet so, dass er nur die Teile des
Audiosignals bedämpft, die einem statistischen Profil
für ein Zufallssignal oder „elektronischem Rauschen"
entsprechen. Dies ist deutlich komplexer viel mehr als
ein aufwendiges variables Tiefpassfilter, und die
Transparenz des Audiosignals bleibt erhalten. Die
hochfrequenten Anteile im Nutzsignal, z.B. Sprache
und Töne, haben eine gewisse Kohärenz und bleiben
daher unbeeinflusst.
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