Autoradios. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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Der Ihnen zur Verfügung gestellte Artikel setzt die Publikationsreihe unter dem allgemeinen Titel „Sound in the Car“ fort, die unser Stammautor A. Shikhatov in der zweiten Ausgabe des Magazins „Radio“ eröffnet hat.

In diesem Zyklus ist geplant, die Hauptmerkmale und Besonderheiten der Funkempfangspfade und Bandantriebsmechanismen moderner Autoradios, ihrer Verstärker-Schalteinheiten, Steuereinheiten und akustischen Systeme zu berücksichtigen. Besonderes Augenmerk wird auf die Probleme der optimalen Auswahl der Komponenten, der Platzierung der Ausrüstung im Auto, der technologischen Methoden der Standard- und Originalinstallation von Akustiksystemen und der Erzielung eines hochwertigen Klangs des Komplexes gelegt.

Die Artikel werden für diejenigen nützlich sein, die sich für eine hochwertige Klangwiedergabe interessieren, alles gerne mit eigenen Händen machen und sich mit der Reparatur, Wartung und Einstellung von Autoradiogeräten beschäftigen. Den Zeitplan ihrer Veröffentlichungen finden Sie auf unserer Website im Internet.

Der Autor der Artikel A. Shikhatov gilt als einer der aktiven Teilnehmer der beliebten Autosound-Konferenz auf der Website auto.ru.

Als Absolvent der MATI wählte er Tontechnik zu seinem Hobby. Und jetzt entwickelt er seine eigenen Designs, arbeitet mit Begeisterung an der Verbesserung der Tonwiedergabetechnik in seinem Auto und nahm 1998 an den ersten Car-Audio-Wettbewerben in Moskau teil.

Eine kleine Geschichte

Nun ist es schwierig herauszufinden, wer zuerst auf die Idee kam, einen Autoempfänger mit einem Tonbandgerät zu kombinieren. Selbst mit einem Netzwerk von Radiosendern ist es unmöglich, den Musikgeschmack aller Hörer zu befriedigen, und es gibt seit langem Versuche, ein Tonbandgerät im Auto zu verwenden. Die praktische Umsetzung dieser Idee wurde mit dem Aufkommen verschiedener Ausführungen des Tonbandgeräts möglich, die dem Fahrer und den Zuhörern die Bedienung des Tonbandgeräts erleichtern. Auf dem Heim-Audio-Markt konkurrierten die 1964 von Philips vorgeschlagene Kompaktkassette und die etwas größere sogenannte EL-Kassette weiterhin auf dem Autoradio-Markt. Die EL-Kassette verwendete ein standardmäßiges 6,25 mm breites Magnetband zur Tonaufzeichnung (wie bei Tonbandgeräten mit Spulenfunktion), ihre Bewegungsgeschwindigkeit betrug ebenfalls „Spule zu Spule“ – 9,53 cm/s. Trotz der höheren technischen Parameter wurde dieser Standard im Laufe der Zeit völlig besiegt – für den Massenverbraucher überwogen die geringen Abmessungen der Kompaktkassette ihre Nachteile, sodass EL-Kassetten Mitte der 70er Jahre völlig außer Gebrauch waren. Dies wurde durch die rasche Verbesserung der Qualität der Magnetbänder, Köpfe und der Kassettenrekorder selbst erleichtert.

Die etwas später erschienene Tonabnehmerkassette verdankt ihre Geburt gleichermaßen dem Auto und der damals modischen Quadraphonie (das Auto trug dank einer bestimmten Position der Zuhörer relativ zum Lautsprechersystem zu Versuchen bei, die Quadraphonie-Klangwiedergabe einzuführen). In der Kassettenkassette, die in erster Linie für die Verbreitung fertiger quadraphonischer (vierspuriger) Tonträger gedacht war, wurde auch ein breites Magnetband verwendet, was jedoch nicht das Merkmal der Kassette war. Die Bandrolle war endlos – das Band wurde aus der Mitte der Rolle herausgezogen und von außen um die Rolle gewickelt, eine Aufwicklung war nicht vorgesehen. Diese Eigenschaft wurde damals als zusätzlicher Sicherheitsfaktor präsentiert – der Fahrer muss nicht mehr vom Fahren abgelenkt werden. Übrigens ist es in einigen Ländern dem Fahrer verboten, das Radio während der Fahrt zu bedienen, was maßgeblich zur Entstehung von am Lenkrad montierten Fernbedienungen beigetragen hat. Leider war das Design der Patronenkassette nicht ganz gelungen. Trotz der geringen Länge des Bandes (25 Meter) verhedderte es sich oft und auch das Einbringen von Graphitschmiermittel half nicht. Daher wurde Ende der 70er Jahre die Produktion von Geräten mit Kartuschenkassette eingestellt.

In der UdSSR erschienen Anfang der 70er Jahre Autoradios. Anfangs handelte es sich dabei um aus dem Ausland mitgebrachte Kopien, die hauptsächlich für die Verwendung von Kompaktkassetten konzipiert waren, aber neben ausländischen Autos bekamen wir manchmal auch Geräte anderer Art. Der erste inländische kompakte Kassettenrekorder für Autos (noch kein Radio-Tonbandgerät) „Electron-501“ erschien 1976 und wurde sofort zum „Hit der Saison“. Sein Design war nicht sehr originell, erwies sich aber als überraschend zuverlässig, und das Modell selbst wurde zu einem seltenen Langleber und erfuhr mehrere Modernisierungen. In den späten 80ern – frühen 90ern. es wurde sogar als Selbstbausatz verkauft.

Die Hauptfunktionen und Designlösungen der meisten Autoradios sind ungefähr gleich und die Schaltung ist recht traditionell. Doch die Auslegung der Geräte durchlief mehrere Etappen. Die ursprüngliche, vom Autoradio übernommene Anordnung der Frontplatte (zwei Griffe an den Rändern, eine Skala in der Mitte) war durch das Design des regulären Sitzes im Auto vorgegeben und hielt die Entwickler lange Zeit zurück. Die Unterbringung zusätzlicher Bedienelemente auf einem kleinen Panel ist gar nicht so einfach, daher werden häufig Koaxialregler verwendet. Normalerweise stellten die linken Regler die Lautstärke, Balance und den Höhenton ein, und die rechten Regler stimmten den Empfänger ab und schalteten die Empfängerbereiche um. Es gab praktisch keinen Platz mehr für andere Leitungsgremien.

Bei den allerersten Radio-Tonbandgeräten wurde die Kassette mit dem Band nach vorne in den Kassettenempfänger eingebaut (eine ähnliche Anordnung hat sich bis heute bei inländischen Geräten erhalten), doch sehr bald gab es CVLs, in die die Kassette mit der schmalen Seite eingelegt wurde, was es ermöglichte, auf dem eingesparten Platz zusätzliche Bedienelemente zu platzieren. Das Design blieb jedoch äußerlich symmetrisch und die Befestigung des Radios im Auto erfolgte weiterhin über Muttern an den Achsen der Regler. Letztendlich haben die Hersteller von Autos und Autoradios einen bestimmten Standard entwickelt, der die Einbaumaße des Radios und die Anschlussmaße festlegt. Dadurch konnten einheitliche ISO-Stecker für den Anschluss des Radios an das Bordnetz des Fahrzeugs eingeführt werden, die von allen europäischen Herstellern verwendet werden. Der nächste Schritt war der Verzicht auf die Symmetrie der Frontplatte, was die Ergonomie verbesserte.

Ursprünglich wurden Radio-Tonbandgeräte fest in einem Auto eingebaut, doch die zunehmende Zahl von Diebstählen zwang die Hersteller dazu, auf die Verbesserung der Sicherheit der Geräte zu achten. So entstanden abnehmbare Modelle von Radio-Tonbandgeräten, die der Besitzer beim Verlassen des Autos mitnehmen konnte. Diese Methode zur Diebstahlprävention ist immer noch die effektivste, aber auch die unbequemste. Die Einführung der Mikroprozessorsteuerung von Radio-Tonbandgeräten ermöglichte die Anwendung einer Zugangsberechtigung (Codierung), die üblicherweise bei Geräten einer relativ hohen Preisklasse verwendet wird. Um das Radio einzuschalten, müssen Sie eine spezielle Karte mit einem Code darin installieren oder eine Codekombination über die Tastatur eingeben. Leider gibt es für jedes Schloss einen Hauptschlüssel und die Entschlüsselung des Codes eines gestohlenen Radios ist eine Frage der Technik. Nach dem Übergang von analogen Reglern des AF-Pfades zu digitalen haben sich daher abnehmbare Frontplatten durchgesetzt, auf denen sich alle Funksteuerungen konzentrieren, doch wie die Praxis zeigt, ist diese Methode kein Allheilmittel.

Neben historischen Designmerkmalen zeichnen sich Autoradios durch regionale Merkmale aus, die mit lokalen Standards verbunden sind. Dies gilt zunächst einmal für das Radio. Bei auf Westeuropa ausgerichteten Modellen ist neben dem VHF-Band 88–108 MHz das Vorhandensein von Lang- und Mittelwellenbändern zwingend erforderlich, bei vielen Modellen gibt es auch Kurzwellenbänder von 41 und 49 m, auf denen in einer Reihe von Ländern lokale Rundfunksendungen durchgeführt werden. Bei Modellen für Osteuropa ist das Vorhandensein von LW- und MW-Bereichen ebenfalls obligatorisch, Kurzwellenbereiche sind jedoch praktisch nicht zu finden und der UKW-Bereich hat entweder Grenzen von 65,8–74 MHz oder ist in zwei Teilbänder unterteilt.

Die Modelle für die USA und den asiatisch-pazifischen Raum verfügen über kein LW-Band und die Modelle für den asiatisch-pazifischen Raum nutzen das 76-90-MHz-VHF-Band. Da die USA über ein eigenes Frequenznetz für den Rundfunk verfügen, sind Modelle für den US-Markt möglicherweise nicht für den Einsatz in anderen Ländern geeignet und umgekehrt. (In den USA beträgt der Frequenzrasterschritt im Mittelwellenbereich 10 kHz, im UKW-Band 50, in Europa 9 bzw. 25 kHz, und eine Umschaltung des Frequenzrasters ist nicht bei allen Empfänger-Frequenzsynthesizern vorgesehen.) Speziell für die GUS-Staaten und Osteuropa produziert Sony Radiomodelle nicht nur mit erweitertem UKW-Bereich, sondern auch mit einem Zwei-Standard-Stereo-Decoder „Stereo Plus“, der für Stereosignale sowohl mit Pilotton als auch mit Polarmodulation ausgelegt ist.

Schließlich gibt es Merkmale, die nur durch Tradition erklärt werden können. Bei europäischen und asiatischen Modellen wird die Kassette also mit der schmalen Seite nach vorne und dem Band nach rechts eingebaut. Bei den meisten inländischen und einigen in den USA hergestellten Modellen – die breite Seite nach vorne. Darüber hinaus hat sich in den USA die Leidenschaft für große Autos auch auf Radios ausgeweitet, so dass viele Geräte für den US-Markt 105 mm hoch sind. In den 70er und 80er Jahren waren dort Blockautoradios beliebt, die im Miniaturformat Heimradiokomplexe nachahmten – ein Deck, einen Equalizer, einen Tuner, einen Verstärker. Allerdings lässt sich das Fehlen von Stereo-Decodern in heimischen Autoradios nicht einmal mit Traditionen erklären, obwohl nach den Ergebnissen einer Umfrage der Zeitschrift Radio vor mehr als zehn Jahren der Stereoempfang von Radiosendungen als wichtigste Funktion des Receivers anerkannt wurde.

FUNKEMPFANGSSTRECKE

Da Radio-Tonbandgeräte direkte Nachkommen von Autoradios sind, ist es angebracht, eine Geschichte über ihre Schaltung mit einem Radio-Empfangspfad zu beginnen. Der Funkempfängerteil von Autoradios zeichnet sich durch die Verwendung bereits bewährter Lösungen und einen gewissen Konservatismus aus. So führte die Verwendung herkömmlicher variabler Kondensatoren (KPI) mit einem Luftdielektrikum in den ersten Autoempfängern zu einer Signalmodulation aufgrund der Vibration der Platten. Daher begann man zum Abstimmen, einen Block variabler Induktivitätsspulen zu verwenden – ein Ferrovariometer, das auch nach dem Erscheinen von KPI mit einem festen Dielektrikum ohne diesen Nachteil weiter verwendet wurde. Ferrovariometer wurden bis zur weit verbreiteten Verwendung spezieller Mikroschaltungen für Frequenzsynthesizer eingesetzt.

Betrachten Sie als Beispiel den Mittelwellenpfad des Radiomodells „Road Star“ aus den späten 80er Jahren, das vollständig aus diskreten Elementen besteht (Abb. 1). Obwohl die Schaltung mittlerweile etwas veraltet aussieht, basiert sie auf den bewährten Prinzipien traditioneller Schaltungen. Die Justierung erfolgt mit einem Ferrovariometer. Der Eingangskreis besteht aus der L2C1-Schaltung und der L1-Induktivität, die Störungen durch den Spiegelkanal dämpft. Von der Koppelspule L3 gelangt das Signal in die erste Stufe des Transistors VT1 – resonantes UHF. Um die Paarung von Schaltkreisen zu vereinfachen und das Risiko einer Selbsterregung im Hochfrequenzbereich des Bereichs zu verringern, wird der Qualitätsfaktor des L4C4-Schaltkreises durch den Widerstand R3 reduziert. Die Kaskade am Transistor VT2 ist ein Frequenzumrichter mit einem kombinierten Lokaloszillator. Von der ZF-Schaltung L5C7 wird das Signal über die Koppelspule L6 der resonanten ZF des VT3-Transistors zugeführt. Verstärkerlast - Bandpassfilter L11C11C12L13C14. Das Signal vom ersten Stromkreis wird dem AGC-Detektor zugeführt, der auf einer Siliziumdiode VD1 basiert. Die AGC-Spannung wird an die Basen der UHF- und UHF-Transistoren angelegt, wodurch deren Verstärkung bei starken Signalen verringert wird. Vom zweiten Stromkreis wird das Signal dem Signaldetektor zugeführt, der auf einer Siliziumdiode VD2 basiert. Über die Widerstände R13R14 wird eine kleine Spannung an die Diode angelegt, was die Empfindlichkeit des Detektors erhöht.

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Die meisten Radio-Tonbandgeräte verfügen über völlig getrennte AM- und FM-Pfade, was auf den Wunsch zurückzuführen ist, das Umschalten zu vereinfachen und die Qualität zu verbessern. Sie werden in der Regel auf Mikroschaltungen ausgeführt, bei Modellen höherer Klasse werden Mikroschaltungen mit geringerem Integrationsgrad verwendet. Dies erklärt sich dadurch, dass bei der Zusammenfassung mehrerer Funktionseinheiten auf einem Chip deren gegenseitige Beeinflussung zunimmt, was zwangsläufig zu einer Verschlechterung der Parameter führt. In besonders hochwertigen Pfaden werden Kaskaden auf diskreten Transistoren verwendet. Die Kombination von AM- und FM-Pfaden in einem Chip (teilweise oder vollständig) findet sich nur bei einfachen Modellen mit analoger Abstimmung.

Ein Beispiel ist das Diagramm des Funkempfangspfads des 1995 hergestellten UNISEF-Radio-Tonbandgeräts (Abb. 2). Der Radioempfangspfad fast aller billigen asiatischen Autoradios mit analoger Abstimmung ist nach dem gleichen oder einem ähnlichen Schema aufgebaut. Die AM-, FM- und Stereo-Decoderpfade werden auf einem einzigen CXA1238-Chip von Sony hergestellt, der gemäß einer typischen Schaltung enthalten ist.

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Die Umstrukturierung des Empfängers erfolgt durch einen Quad-Block von Kondensatoren variabler Kapazität. Die Bereichsumschaltung erfolgt intern an Pin 15, die einzige Steuerung erfolgt über Schalter SA1. Die Signale des CB-Bereichs werden von der Eingangsschaltung L1C2L5CP2.1 ausgewählt und dem Eingang des AM-Pfades (Pin 19) zugeführt. Die lokale Oszillatorschaltung L7C6CP2.2 ist vollständig mit der Mikroschaltung verbunden. Der Breitband-Eingangskreis des VHF-Bereichs wird durch den L2C3C1-Kreis gebildet, dann wird das Signal nach dem resonanten UHF (Last - L3C5CP1.1-Kreis) dem Frequenzumrichter zugeführt. Breitbandige ZF – für beide Pfade gemeinsam, ihre Selektivität wird durch die piezokeramischen Filter ZF1 und ZF2 bestimmt. Der ZF3-Resonator ist Teil des PLL-FM-Detektors. Der Stereodecoder übernimmt neben der Hauptfunktion auch die Funktionen eines Linearverstärkers im AM-Pfad. Der Trimmerwiderstand RP1 stellt die Betriebsart des Stereodecoders ein (Hilfsträgerfrequenz - 38 kHz, synchronisiert durch den Pilotton). Die Kondensatoren C21, C22 bilden zusammen mit den Widerständen R10, R11 Vorverzerrungskompensationsschaltungen.

Da der AM-Pfad in modernen Geräten zusätzlich geworden ist und der FM-Pfad der Hauptpfad ist, wird die Hauptaufmerksamkeit auf sein Design gelegt. Der Aufbau dieses Pfades ist wie folgt: resonanter UHF (evtl. AGC oder diskrete Verstärkungsregelung), Frequenzumsetzer, ZF-Piezofilter, Breitband-ZF, Frequenzdetektor, Stereodecoder. Die Anzahl der einstellbaren Kreise beträgt zwei bis vier, je nach Anforderung an die Selektivität des Empfängers. UHF und Frequenzumrichter werden normalerweise auf demselben Chip (z. B. TA7358AP oder KA22495) hergestellt, seltener - auf diskreten Elementen (in High-End-Modellen). Der IF- und der Stereo-Decoder sind ebenfalls separate Mikroschaltkreise, obwohl es auch kombinierte gibt, die diese beiden Knoten kombinieren.

Betrachten Sie als Beispiel den Weg der ZF-FM und des Stereo-Decoders des 1993 hergestellten Autoradios „Road Star“ (Abb. 3). Vom Ausgang des Frequenzumsetzers wird das ZF-Signal mit einer Frequenz von 10,7 MHz der ersten aperiodischen Kaskade der ZF zugeführt. Seine Aufgabe besteht darin, den Wandler an den piezokeramischen Filter ZF1 anzupassen und darin Verluste auszugleichen. Das Signal wird dann an die Breitband-ZF gesendet. Die auf die ZF abgestimmte Phasenschieberschaltung L1C3 ist Teil des Frequenzdetektors. Nach der Erkennung wird das komplexe Stereosignal dem Stereodecoder zugeführt. Die Einstellung seiner Betriebsart erfolgt über den Widerstand R7. Die Kondensatoren C11, C12 bilden zusammen mit Signalschaltelementen (im Diagramm nicht dargestellt) Vorverzerrungskompensationsschaltungen.

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Auch der Aufbau der Eingangsstufen des FM-Pfades – ein resonanter UHF- und ein Frequenzumsetzer mit separatem Lokaloszillator – ist traditionell. Bei älteren Modellen besteht die UKW-Einheit aus diskreten Bipolartransistoren und ist eine Einzelkonstruktion mit einem Ferrovariometer. Derzeit ist die Abstimmung von Schaltkreisen mit Varicaps weit verbreitet, und zwar nur in Funkempfangspfaden mit Frequenzsynthesizern (in einer PLL-Schleife). In heimischen Autoempfängern werden zur Abstimmung häufig Multiturn-Widerstände verwendet. Die Abstimmung mit Kondensatoren wird heute nur noch bei günstigen Modellen verwendet, die mit einem kombinierten AM-FM-Pfad auf Mikroschaltungen hergestellt werden. Da bei einem solchen Aufbau im VHF-Pfad nur ein abstimmbarer Schaltkreis am URF-Ausgang vorhanden ist, ist die Selektivität über den Bildkanal gering.

In Großstädten, in denen es viele UKW-Sender gibt und deren Leistung begrenzt ist, verschlechtert die hohe Empfindlichkeit des Empfängers bei unzureichender Selektivität nur die Empfangsqualität. Bipolartransistor-Eingangsstufen erzeugen unter diesen Bedingungen erhebliches Übersprechen. Um eine hohe Selektivität und Empfindlichkeit in hochwertigen VHF-Pfaden zu erreichen, wurden zweistufiges URF und ein zusätzlicher abstimmbarer Bandpassfilter verwendet. Für den gleichen Zweck werden in den letzten Jahren zunehmend Feldeffekttransistoren in UKW-Strecken der Mittel- und Oberklasse eingesetzt. Durch ihre hohe Eingangsimpedanz wird eine hohe Güte der Schaltungen aufrechterhalten und der Signalpegel erhöht, zudem trägt eine kleine Durchgangskapazität zu einer hohen Verstärkung bei, die es ermöglicht, mit nur einer URF-Kaskade auszukommen.

Der Mischer des Frequenzumrichters, sowohl in integraler als auch in diskreter Ausführung, erfolgt ausschließlich auf einem Bipolartransistor nach einer gemeinsamen Emitterschaltung. In dieser Hinsicht ist der FM-Pfad heimischer Autoradios, der mit einem symmetrischen Mischer auf dem K174PS1-Chip aufgebaut ist, viel perfekter. Das HF-Signal und das Lokaloszillatorsignal in den betrachteten Mischern werden in den Basiskreis eingespeist, und das ZF-Signal mit einer Frequenz von 10,7 MHz wird durch einen einzigen Kreis in den Kollektorkreis abgetrennt. Die Nachbarkanalselektivität wird vollständig durch den piezokeramischen Filter im ZF-Pfad bestimmt.

Der lokale Oszillator des VHF-Pfads auf diskreten Elementen wird üblicherweise nach dem kapazitiven Dreipunktschema ausgeführt. In integrierten Frequenzumrichtern werden Lokaloszillatoren an zwei Transistoren verwendet, der Lokaloszillatorkreis ist nur über zwei Punkte mit ihnen verbunden. In Funkempfangspfaden mit analoger Abstimmung wird zwangsläufig ein nicht schaltbarer APCG verwendet, der einen Varicap in der lokalen Oszillatorschaltung verwendet, der vom Ausgang eines Frequenzdetektors gesteuert wird. Bei Funkempfangspfaden mit digitaler Abstimmung ist der Frequenzsynthesizer für die Frequenzstabilität des Lokaloszillators verantwortlich, spezielle Abstimmelemente sind nicht erforderlich. Integraler Bestandteil fast aller modernen UKW-Geräte ist eine Pufferstufe zur Versorgung eines Frequenzsynthesizers oder einer Digitalwaage mit einem Lokaloszillatorsignal, die zunehmend in Geräten mit analoger Abstimmung anstelle der herkömmlichen Waage zum Einsatz kommt. Um die Stabilität der Lokaloszillatorfrequenz sicherzustellen, ist die Kopplung der Pufferstufe an die Lokaloszillatorschaltung minimal, manchmal durch die Montagekapazität. Die URF- und Lokaloszillatorspulen sind in der Regel rahmenlos, mit Kupferlackdraht 0,6 ... 1 mm gewickelt und haben einen Spulendurchmesser von 4 ... 6 mm. Die Konjugation der Konturen erfolgt durch Biegen der äußersten Windungen, nach dem Anpassen der Windungen der Spule werden diese mit Paraffin oder Masse fixiert.

Betrachten Sie als Beispiel die UKW-Einheit des 9500 hergestellten Autoradios Yamaha YX-1996 (Abb. 4). Es enthält einige interessante technische Lösungen, die typisch für Geräte anderer Hersteller sind.

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Das Signal von der Antenne wird über den Koppelkondensator C1 dem Eingangskreis L1C2C3VD1 zugeführt. Die Umstrukturierung des Blocks in der Frequenz erfolgt durch Änderung der Steuerspannung an den Varicaps VD1-VD3. Der resonante URC wird auf einem Doppelgate-Feldeffekttransistor VT1 hergestellt. Die Besonderheit der Kaskade besteht darin, dass das Eingangssignal an das zweite Tor angelegt wird und das erste Tor zur Steuerung der Verstärkung dient. Der Transistor VT2 ist ein Schlüssel, der auf Befehl des Steuermikroprozessors die Vorspannung am ersten Gate VT1 (und damit die Verstärkung) ändert. Um eine optimale Anpassung und einen stabilen Betrieb über den gesamten Frequenzbereich zu erreichen, wird die Last – die L3VD2-Schaltung – über die L2-Koppelspule eingeschaltet.

Am Mischereingang wird die L4C8-Sperrschaltung eingeschaltet und auf eine Zwischenfrequenz abgestimmt. Es verringert die Wahrscheinlichkeit, dass der Mischer mit Signalen nahe der Zwischenfrequenz überlastet wird. Das verstärkte Eingangssignal und das Lokaloszillatorsignal werden der Basis des Mischtransistors VT3 zugeführt. Das ZF-Signal mit einer Frequenz von 10,7 MHz wird im Kollektorkreis selektiert und über die Koppelspule L6 der ZF zugeführt.

Der lokale Oszillator ist gemäß der traditionellen kapazitiven Dreipunktschaltung auf einem VT4-Transistor aufgebaut. Die lokale Oszillatorschaltung L7VD3 ist, um den höchstmöglichen Qualitätsfaktor zu erhalten, sowohl mit dem lokalen Oszillatortransistor als auch mit der Pufferstufe auf dem VT5-Transistor schwach verbunden. Das Design des ZF-Pfads und des Stereo-Decoders ähnelt dem bereits betrachteten - eine Anpassungsstufe auf einem Transistor, zwei Piezofilter, ein Booster auf dem LA1140-Chip und ein Stereo-Decoder auf dem LA3375-Chip.

Schleifenspulen sind mit Kupferlackdraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm, einem Spulendurchmesser von 5 mm, gewickelt und haben folgende Daten: L1 – 6,5 Windungen, L2 – 2,5 Windungen, L3 – 6,5 Windungen, L7 – 5,5 Windungen. Filterspulen: L4 – Standardinduktor mit einer Induktivität von 0,68 μH; L5, L6 – Standard 10,7 MHz ZF-Filter (Kondensator C „ist im Filterdesign enthalten). Pfadempfindlichkeit – 2,5 μV, Nachbarkanalselektivität – 45 dB.

Der durchdachte Aufbau des Funkempfangspfades ist vor allem für Geräte europäischer Hersteller typisch. In modernen Massenmodellen japanischer Autoradios kommen zunehmend kombinierte Funkempfangspfade der zweiten Generation auf einem einzigen Chip zum Einsatz. Sanyo stellt beispielsweise den LA1883M-Chip in einem 64-Pin-Gehäuse her, das in Verbindung mit einem Steuermikroprozessor arbeitet. Ähnliche Wege werden in ihren Radio-Tonbandgeräten von Sony, Kenwood, Pioneer verwendet.

Beenden wir die Geschichte über die Empfangswege des AM- und FM-Radios mit der Betrachtung von Frequenzsynthesizern, ohne die ein modernes Autoradio bzw. Autoradio bereits undenkbar ist. Der weit verbreitete Einsatz von Frequenzsynthesizern seit Mitte der 80er Jahre hat die Idee eines Autoempfängers völlig verändert. Neben der hohen Stabilität der Abstimmfrequenz auch bei fehlendem Nutzsignal gibt es Funktionen wie automatische Abstimmung, Suche nach festen Abstimmungen, Abstimmung auf Sender mit bester Signalqualität, Abstimmspeicher usw.

Es gab bereits Versuche, zusätzliche Funktionen in die Steuerung des Funkempfängers einzuführen, deren technische Lösungen jedoch keine Verbreitung fanden. Mehr oder weniger erfolgreich wurde nur die automatische Abstimmung im VHF-Band umgesetzt. Durch das Laden des Kondensators im Integrator wurde die an die Varicaps angelegte Ausgangsspannung geändert, um den Empfänger im Frequenzbereich abzustimmen. Der Scanvorgang wurde durch ein Signal des rauschfreien Abstimmsystems, das den Pegel des Nutzsignals im ZF-Durchlassband regelte, beendet und der Integrator in den Speichermodus geschaltet. Die Station wurde vom AFC-System gehalten. Die Einstellung wurde gespeichert, bis der Empfänger ausgeschaltet wurde oder ein Befehl zum weiteren Wiederherstellen empfangen wurde. Versuche, analoge Abstimmspeicher einzuführen, blieben erfolglos, ebenso wie Versuche, solche Systeme in den AM-Bändern einzusetzen.

Frequenzsynthesizer moderner Empfänger werden nach der PLL-Schaltung (in der englischen Terminologie PLL – Phase Locked Loop) hergestellt. Die Prinzipien zum Aufbau solcher Systeme sind bekannt: Das Lokaloszillatorsignal wird nach der Frequenzteilung in Frequenz und Phase mit dem Referenzsignal verglichen, dessen Frequenz gleich dem Frequenzrasterschritt im ausgewählten Bereich ist. Das resultierende Fehlersignal ändert die Frequenz des lokalen Oszillators, sodass sie gleich der Referenzfrequenz multipliziert mit dem Teilungsfaktor wird. Die Geschwindigkeit der integrierten Synthesizer der ersten Generation reichte nicht aus, daher wurden sie im VHF-Band in Verbindung mit einem externen Frequenzteiler eingesetzt. Der Funktionsumfang war äußerst begrenzt. Synthesizer der zweiten Generation sind bereits vollständig in einem Chip untergebracht. Sie umfassen einen Steuermikroprozessor und Einstellungsspeicherzellen. Typischerweise werden in jedem der AM-Bänder 5–6 Speicherzellen und im VHF-Band 10 bis 30 oder mehr verwendet. Zellen im UKW-Bereich werden zur Vereinfachung der Nutzung üblicherweise in Gruppen eingeteilt. Zur Anzeige der Abstimmfrequenz wurden in den Synthesizern der ersten Generation LED-Anzeigen verwendet, dann wurde auf die Verwendung von Flüssigkristallbildschirmen (LCD-Display) mit Hintergrundbeleuchtung und Kathodolumineszenzanzeigen (bei teuren Modellen) umgestellt. Der Wechsel des Frequenzrasters (europäischer oder amerikanischer Standard) erfolgte bisher über externe Jumper oder Schalter auf der Funkplatine, bei neuen Modellen erfolgt dieser Vorgang rein per Software über die Tastatur.

Neben der Steuerung der eigentlichen Abstimmfrequenz des Empfängers übernimmt der Mikroprozessor des Frequenzsynthesizers auch eine Reihe von Servicefunktionen. Der Arbeitsalgorithmus und die Namen der Funktionen sind bei verschiedenen Herstellern sehr unterschiedlich. Der übliche Funktionssatz ist wie folgt: Bandumschaltung (Band), manuelle Abstimmung (manuelle Abstimmung) mit der Möglichkeit des Speicherns (Memory), automatische Abstimmung und Speicherung aller verfügbaren Sender (Auto-Tuning, Auto-Memory-Store – AMS) oder Sender mit maximalem Signalpegel (Best Stations Memory, BSM), automatische Abstimmung auf den Sender mit der nächsten Frequenz (Seek), Durchsuchen von Speicherzellen vorwärts (Scan nach oben) oder rückwärts (Scan nach unten) mit Hören für 5-10 s. Darüber hinaus wird die letzte Abstimmung auf jedem der Bänder automatisch gespeichert (bei Receivern mit analoger Abstimmung war diese Funktion eine Selbstverständlichkeit).

Zu den Funktionen des Mikroprozessors gehören auch Tastaturscan, Anzeige des Bereichs, Abstimmfrequenz, Speicherzellennummern, Empfänger- oder Tonbandgerät-Betriebsmodi, deren Satz von Modell zu Modell sehr unterschiedlich sein kann, selbst bei Produkten desselben Unternehmens. Mit der Verbreitung digitaler Regler (Lautstärke, Balance, Klangfarbe) im Audiopfad wurde auch deren Steuerung dem Synthesizer-Mikroprozessor anvertraut. Auch Bandlaufwerke mit logischer Steuerung und eine Reihe externer Geräte werden von diesem Mikroprozessor bedient, was Anlass gibt, solche Steuerungssysteme der dritten Generation zuzuordnen.

Die in den letzten Jahren auf den Markt gekommenen Funkdatenübertragungssysteme (RDS) verwenden dasselbe Display und denselben Mikroprozessor zur Anzeige von Informationen. Es werden Verkehrsmeldungen für Autofahrer, Wettervorhersagen, Finanznachrichten und andere speicherbare Informationen übertragen. Die Datendekodierung wird weiterhin von einem separaten Gerät durchgeführt, es ist jedoch davon auszugehen, dass dessen Funktionen bald auch auf den Hauptmikroprozessor übertragen werden. Leider befindet sich dieses System in Russland noch im ersten Entwicklungsstadium.

Der automatische Abstimmungsalgorithmus für moderne Funkempfangspfade ist ungefähr gleich und unterscheidet sich nur in Details. Die Abstimmung erfolgt beispielsweise zunächst im lokalen Empfangsmodus (Local) mit reduzierter Empfindlichkeit des Empfangspfads und erst dann im Fernempfangsmodus (DX). Einige moderne Receiver können nach Sendern suchen, die bestimmte Programme (Sport, Nachrichten, Musik bestimmter Genres) ausstrahlen. Leider senden inländische Radiosender noch keine Identifikationssignale und die ausgestrahlte Musikvinaigrette trägt nicht zur Nutzung dieser Funktion bei. Der Prozessor stimmt die Reichweite des Empfängers ab, bis er von ihm ein Stoppsignal empfängt. Es wird durch das Zusammentreffen zweier Bedingungen erzeugt – der Erfassung der Frequenz und dem Erreichen eines bestimmten Pegels des ZF-Signals. Im VHF-Band erfolgt dies normalerweise über das Signal des Silent-Tuning-Systems, das auf den meisten Mikroschaltungen verfügbar ist. Darüber hinaus werden je nach ausgewähltem Algorithmus weitere Bedingungen analysiert. Beispielsweise können Sie im VHF-Band zusätzlich zum Signalpegel die Präsenz und den Pegel des Pilottons steuern. Bei einem schwachen Signal wird der Stereodecoder dann in den Monomodus gezwungen. Erfüllt der Sender die eingestellten Bedingungen, wird seine Frequenz im Speicher des Prozessors abgelegt.

Betrachten Sie als Beispiel den Frequenzsynthesizer und Steuermikroprozessor UPD1719G-014 des Yamaha YX-9500-Radios von 1996 (Abb. 5). Diese Mikroschaltung ist mittlerweile etwas veraltet, aber anhand ihres Beispiels lässt sich der Aufbau eines einfachen Frequenzsynthesizers und seine Interaktion mit dem Funkempfangspfad leicht zerlegen.

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Die Taktfrequenz des Mikroprozessors beträgt 4,5 MHz, stabilisiert durch einen Quarzresonator. Die meisten Ein- und Ausgänge der Mikroschaltung werden mit der Bedienung der Flüssigkristallanzeige und der Tastatur belegt, deren 16 Tasten zu einer unvollständigen Matrix 6 (4) zusammengefasst sind. Beim Umschalten in den Kassettenwiedergabemodus werden die Versorgungs- und Steuerspannungen aus dem Funkempfangspfad entfernt, die Tastaturabtastung stoppt und nur die Richtung der Bandbewegung wird angezeigt.

Abhängig vom über die Tastatur ausgewählten Abstimmbereich versorgt ein Satz Signale an den Pins 12 und 13 über Schalter an Bipolartransistoren (im Diagramm nicht dargestellt) die entsprechenden Stufen des Empfängers mit Strom. Das Lokaloszillatorsignal des AM-Pfades wird an Pin 5, der FM-Pfad an Pin 6 angelegt. Das breitenmodulierte Signal zur Steuerung der Frequenz der Lokaloszillatoren von Pin 3 wird einem Integrator aus den Transistoren VT4, VT5 zugeführt. Die Abstimmspannung für Varicaps wird vom Kondensator C1 entnommen. Dieser Mikroprozessor schaltet die Empfindlichkeit des Empfangspfads und des Stereomodus nicht automatisch um, die Modi „Lokal“ / „DX“ und „Mono-Stereo“ (nur für VHF) werden manuell umgeschaltet. Die entsprechenden Signale werden an den Pins 10 und 18 erzeugt. Bei der Suche nach Sendern oder beim Umschalten fester Einstellungen gibt der Mikroprozessor an Pin 14 ein Mute-Signal aus, das die Tasten am UMZCH-Eingang steuert (im Diagramm nicht dargestellt). An Pin 63 sind Stoppsignale für den FM-Pfad (vom Silent-Tuning-System) und den AM-Pfad aktiv. Zusätzlich wird eine Zwischenfrequenz vom AM-Pfad (Pin 16) geliefert. Pin 64 empfängt ein Signal vom Pilottondetektor des Stereodecoders, um den Stereoempfang anzuzeigen.

Zur Stromversorgung des Mikroprozessors werden mehrere Quellen verwendet. Zum einen handelt es sich dabei um einen 3,6-V-Spannungsregler an einer VD20-Zenerdiode, über den im Betriebsmodus der Mikroprozessor selbst mit Strom versorgt wird. Zur Stromversorgung der Speicherzellen wurde eine stabilisierte Spannungsquelle von 5 V verwendet, die auf dem Micropower-Spannungsregler 78L05 basiert. Es wird ständig von der Autobatterie über die VD18-Diode mit Strom versorgt. Beim Ausbau der Hauptbatterie können Sie über den VD9R15-Stromkreis eine galvanische Batterie mit einer Spannung von 19 ... 13 V anschließen. Schließlich steht im Falle einer vollständigen Abschaltung der Stromquellen (abnehmbares Radio) ein Ionistor C8 mit einer Kapazität von 0,22 F zur Verfügung. Die von ihm gespeicherte Energie reicht aus, um die Speicherzellen 4-5 Tage lang mit Strom zu versorgen.

Im Zuge der Entwicklung von Autoradios und Kassettenspielern hat der Bandlaufwerksmechanismus (LPM) die größten Veränderungen erfahren. Wie im ersten Teil des Artikels erwähnt, gibt es zwei Möglichkeiten, die Kassette einzubauen – „Band vorwärts“ und „Band seitwärts“. Die erste davon erwies sich aus Gründen der Frontplattenanordnung als nicht die erfolgreichste und wurde kurze Zeit nur bei LPM mit Bandrücklauf in beide Richtungen eingesetzt. Ihr Anteil an der Gesamtproduktion war gering. Bei den meisten älteren Modellen wurde die Kassette früher „seitlich“ eingelegt und nur auf Wiedergabe und schnellen Vorlauf gerechnet. Die um die Wende der 80er Jahre erschienenen Radio-Tonbandgeräte mit Auto-Reverse wurden bereits auf der Basis von CVL mit der Kassetteneinlage „Band seitwärts“ gebaut.

Bei den ersten Modellen von Autoradios und Kassettenspielern war der Aufnahmebehälter bewegungslos und die Bandtransporteinheiten fielen beim Laden der Kassette von oben darauf (Electron-501) oder stiegen von unten (AM-302, Zvezda, Eola). Die Vorteile solcher Systeme sind die stabile Position der Köpfe relativ zur Kassette und die bequeme Reinigung ihrer Arbeitsfläche bei geöffneter Kassettentür. Allerdings erforderte der Ein- oder Ausbau der Kassette je nach gewähltem Ladeschema einen erheblichen Kraftaufwand, um die Federn zu laden und das Gewicht des LPM zu überwinden. Daher wird es derzeit hauptsächlich verwendet, um eine Kassette mithilfe eines beweglichen Behälters – einer Kassettenaufnahme – in ein festes LPM zu laden.

In Mechanismen mit einer einzigen Aufnahmeeinheit werden Schwingbehälter verwendet. Die Kassette dreht sich in diesem Fall im Aufnahmefenster und senkt sich auf die Tonwelle und die Aufnahmeeinheit. Ein Teil der Kassette ragt aus dem Kassettenfenster heraus. Bei LPM mit Auto-Reverse ist ein kompletter Einbau der Kassette erforderlich, daher kommt dort ein Aufzuglademechanismus zum Einsatz. Beim Einbau der Kassette bewegt sie sich zunächst parallel zur CVL-Ebene und senkt sich dann ab. Ein solcher Mechanismus kann mit einem manuellen Antrieb (bei preiswerten Modellen) oder mit einem elektrischen Antrieb zum Laden ausgestattet sein. Letzteres erfreut sich mittlerweile immer größerer Verbreitung, da es die Möglichkeit einer fehlerhaften Montage der Kassette vollständig ausschließt. Der Ladevorgang wird vom Mikroprozessor gesteuert: Wenn die Installation nicht innerhalb der vorgegebenen Zeit abgeschlossen ist oder die Stromaufnahme des Lademotors zugenommen hat, kehrt das LPM in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Die LPM der meisten Autoradios sind nach einem einmotorigen kinematischen Schema mit indirektem Antrieb der Antriebswelle über einen Gummiriemen mit quadratischem oder flachem Querschnitt aufgebaut. Es sind Fälle bekannt, in denen zwei- und dreimotorige CVLs in High-End-Radio-Tonbandgeräten verwendet werden, auch solche mit Direktantrieb. Aus der ganzen Vielfalt der LPM-Autoradios sind vor allem zwei Gruppen weit verbreitet – die einfachsten, die nur einen Arbeitshub bieten und das Band vorwärts zurückspulen, und Auto-Reverse-Mechanismen, die das Zurückspulen des Bandes in beide Richtungen ermöglichen. Eine Ausnahme von dieser Regel bilden einige inländische Modelle von Autoradios und Modelle der höchsten Klasse.

Beim einfachsten LSM gibt es neben der Antriebswellenbaugruppe mit Andruckrolle lediglich eine Aufnahmebaugruppe, in der die erforderliche Wickelkraft über eine Reibungskupplung bereitgestellt wird. Die Drehung wird vom Schwungrad über einen Vierkantriemen oder ein Zahnrad auf die Empfangseinheit übertragen. Zum schnellen Vorlauf wird die Andruckrolle aus der Tonwelle herausgefahren. Die Rückspulgeschwindigkeit ist nicht hoch, das komplette Zurückspulen der C-90-Kassette dauert in der Regel 4...6 Minuten.

Die mechanische Steuerung eines solchen LPM erfolgt mit einem Knopf. Es befindet sich normalerweise an der Seite des Kassettenfensters. Beim Einlegen der Kassette in das LPM wird der Wiedergabemodus aktiviert, bei teilweisem Drücken der Taste wird der Rückspulmodus fixiert (durch erneutes Drücken ausgeschaltet). Der Auswurf der Kassette und die Überführung des LPM in den „Stop“-Modus erfolgt nach vollständigem Drücken der Taste.

Aufgrund des Fehlens einer Vorschubeinheit und einer Bremse können sich beim Umschalten des Modus Schleifen und Stufen in der Bandrolle bilden. Da die Bandspannung allein durch den Kassettenmechanismus aufrechterhalten wird, kann es bei Verwendung minderwertiger Kassetten zu einem Anstieg des Detonationskoeffizienten auf unzulässige Werte kommen. Der typische Wert des Detonationskoeffizienten für solche CVLs beträgt etwa 0,2 %. Der Schlitten mit dem Wiedergabekopf kann schwenkbar oder verschiebbar sein, seine Konstruktion sorgt für eine stabile Position des HV relativ zum Band. Für den gleichen Zweck wird eine Führung verwendet, die in das kleine Fenster der Kassette (neben dem GV) eingeführt wird. Es begrenzt die Bewegung des Bandes in der Höhe und stabilisiert in gewissem Maße seine Spannung.

Die meisten LPMs dieser Art sind mit einem Trampen ausgestattet, in der Regel wird beim Auslösen der Funkempfangspfad eingeschaltet. Im einfachsten Fall ist der Autostop-Sensor ein federbelasteter Hebel, der das Band berührt. Am Ende des Bandes in der Kassette erhöht sich dessen Spannung, der Hebel bewegt sich und öffnet den Stromkreis des Motors. Ein solches System funktioniert nur im Arbeitshubmodus. In moderneren LSMs kommt ein mechanischer Rotationssensor der Empfangseinheit zum Einsatz, der den Motor nicht nur am Ende des Bandes in der Kassette abschaltet, sondern auch, wenn dieser aus irgendeinem Grund während des Arbeitshubs oder des Rückspulens stoppt. Die Andruckrolle bewegt sich beim Autostopp-Betrieb nicht von der Winde weg, was zu einer Verformung der Rolle und einem Anstieg des Detonationskoeffizienten führen kann. Denken Sie daran und lassen Sie die Kassette nicht im ausgeschalteten Radio.

Die Einfachheit solcher LPM ist der Schlüssel zu ihrer höchsten Zuverlässigkeit. Sie können mehr als 10 Jahre halten.

Dadurch, dass ein Teil der Kassette draußen bleibt, ist es möglich, das verklemmte Band zu entfernen, ohne das Radio und das Tonbandgerät zu demontieren, was bei Systemen mit Liftbeladung nicht der Fall ist. Der fehlende Rückspul für diejenigen, die die Kassette von Anfang bis Ende hören, ist kein Nachteil, daher sind Geräte mit einem solchen CVL immer noch gefragt. Allerdings werden sie in der Regel mit billigem GW mit relativ großem Abstand vervollständigt, sodass das reproduzierbare Frequenzband meist klein ist – 100 ... 8000 Hz. Die Empfindlichkeit solcher Köpfe ist relativ gering, daher kann der Geräuschpegel im Wiedergabekanal spürbar sein (bei ausgeschaltetem Motor). Durch den Austausch des Wiedergabekopfes gegen einen fortschrittlicheren wird die Wiedergabequalität erheblich verbessert.

LPM mit Auto-Reverse werden praktisch nach zwei oder drei kinematischen Schemata ausgeführt und unterscheiden sich geringfügig. Bei solchen Mechanismen gibt es zwei Antriebswellen, die sich in verschiedene Richtungen drehen, und zwei Andruckrollen, die durch den Umkehrmechanismus abwechselnd an das Band herangeführt werden. Bei den meisten LPMs wird die Drehung des Motors über einen langen Riemen auf die Schwungräder übertragen, dessen Rücklaufzweig durch die Bypassrolle verläuft. Die Schwungräder sind mit einem Zahnkranz ausgestattet, das Zurückspulen wird durch Einbringen parasitärer Zahnräder zwischen den Unterkassettenbaugruppen und den Schwungrädern der Antriebswellen eingeschaltet. Der Umkehrmechanismus wird vom Hauptmotor über einen kurzen Riemen angetrieben. Wenn eine der Kassetteneinheiten stoppt, bewegt der Wippmechanismus die Andruckrollen, was zu einer Richtungsänderung der Bandbewegung führt.

Bei preiswerten Modellen kommt eine mechanische Steuerung des LPM zum Einsatz. Normalerweise befindet sich auf der linken Seite des Kassettenfensters eine Kassettenauswurftaste und auf der rechten Seite Tasten zum Zurückspulen. Durch gleichzeitiges Drücken wird die Laufrichtung des Bandes geändert. Die Einbeziehung des LPM in den Wiedergabemodus erfolgt, wenn die Kassette eingelegt ist und der HV-Block am Schlitten durch eine Feder in die Kassette eingeführt wird. Bei teureren LPMs erfolgt die Steuerung durch Elektromagnete mit geringer Leistung und einen Nockenmechanismus, der vom Schwungrad der Antriebswelle angetrieben wird. Mit solchen LSMs können Sie die Kassette im Tonbandgerät belassen, da im „Stop“-Modus die Andruckrollen von den Antriebswellen entfernt werden.

Bis in die frühen 90er Jahre verwendeten Autoreverse-LPMs ausschließlich eine feste Vierkanal-Haupteinheit. Die Umschaltung erfolgte entweder über einen kleinen mechanischen Schalter (auf einem LPM) oder über einen elektronischen Schalter als Teil eines Wiedergabeverstärkers (UV). Dann führte die technologische Streuung der Parameter der Köpfe im Block (gegenseitige Schrägstellung und Verschiebung der Lücken) dazu, dass der Kopf nur für die Wiedergabe in Vorwärtsrichtung eingestellt werden konnte und das Frequenzband im Rückwärtsmodus viel schmaler war. Bei Köpfen mittlerer Qualität liegen die typischen Werte des Frequenzgangs bei 50...12000 Hz in Vorwärtsrichtung und 100...8000 Hz im Rückwärtsmodus. Oftmals wurde das Frequenzband im Rückwärtsmodus überhaupt nicht normalisiert. Die verbesserte Technologie zur Herstellung von HVs ermöglicht es nun, Vierkanal-Kopfblöcke mit ähnlichen Parametern zu erhalten. Daher ist bei modernen Radio-Tonbandgeräten die Wiedergabe in beide Richtungen von gleicher Qualität: Das Frequenzband beträgt bei Massenmodellen üblicherweise 14 kHz, bei teuren Modellen erreicht es 16 ... 18 kHz.

In den frühen 90er Jahren verbreiteten sich CVLs mit zweikanaligen GVs, die beim Abspielen in die entgegengesetzte Richtung durch den Rückwärtsmechanismus nach oben bewegt wurden. Die Kopfblockbaugruppe ermöglicht die separate Einstellung ihrer Position in Höhe und Azimut für jede Richtung der Bandbewegung. Lücken und Spiel in diesem Mechanismus führen jedoch zu einer Instabilität der GW-Position während des Betriebs, weshalb solche CVLs derzeit nur in kostengünstigen Modellen verwendet werden.

Ein erheblicher Teil der Komponenten moderner LPMs besteht aus Kunststoff, daher besteht beim Einbau von Radio-Tonbandgeräten in Haushaltsautos in der Nähe des Ofens die Gefahr einer Verformung. Bei günstigen LPMs kann sogar das Schwungrad der Eingangswelle aus Kunststoff sein, und um das Trägheitsmoment zu erhöhen, wird eine gestanzte Stahlscheibe darauf gedrückt. Fahrgestell, Kassette und Schlitten werden üblicherweise aus dünnem Stahlblech gestanzt.

Zusätzliche Funktionen, die das Tonbandgerät bietet, hängen von seiner Klasse ab. Bei einfachen und kostengünstigen Geräten kommt es also beim Zurückspulen nicht zu einer Blockierung des Verstärkers und daher können Störungen und Rauschen eindringen. Bei Radio-Tonbandgeräten höherer Stufe ist eine solche Sperrung zwingend erforderlich, einige verfügen auch über ein eingebautes Suchsystem für die erste Pause im Wiedergabetitel. Bei einigen Modellen mit elektronischer Logiksteuerung ist eine Programmierung der Wiedergabereihenfolge möglich.

In modernen Autoradios erfolgt die HC ausschließlich auf speziellen Mikroschaltungen, die meist nach einem typischen Schema eingebunden sind. Am häufigsten verwenden einfache Geräte die Mikroschaltungen BA328, BA329, BA3302 (Rohm), KA1222, KA2221, KA21222 (Samsung), LA3160, LA3161 (Sanyo), TA7375P (Toshiba). Diese Mikroschaltungen sind in ihren Eigenschaften und Schaltschemata ähnlich. Der Signalpegel an ihrem Ausgang beträgt üblicherweise 30...50 mV. In modernen Haushaltsgeräten kommt üblicherweise die Mikroschaltung K157UL1 zum Einsatz, deren Parameter sich bei einer auf 5 ... 6 V reduzierten Versorgungsspannung und einer ausreichend hohen (150 ... 200 mV) Ausgangsspannung merklich verschlechtern.

Betrachten Sie als Beispiel den Wiedergabeverstärker auf dem LA3161-Chip (Abb. 6). Das Schaltschema unterscheidet sich praktisch nicht vom typischen. Der SA1-Schalter wählt je nach Bandrichtung die entsprechenden Köpfe des BG1-Blocks aus. Bei Modellen mit „schwebender“ HW-Einheit gibt es keinen solchen Schalter. Die Hochfrequenzkorrektur erfolgt durch den Kondensator C1 (C2), der mit der Induktivität des Kopfes einen Resonanzkreis bildet. Der Standardfrequenzgang des Wiedergabekanals wird durch die frequenzabhängige OOS-Schaltung C5R1C7R2R3 (C6R7C9R5R6) gebildet. Beim Einschalten des LPM wird dem SW die Versorgungsspannung zugeführt, der konstante Anteil der Ausgangsspannung wird zur Steuerung des Signalschalters verwendet. Ein solches Schema wird mit geringfügigen Abweichungen in Radios von Pioneer (KEH2430, KE2800), Yamaha (YX9500, YM95000) und dergleichen verwendet.

Ein fortgeschrittenerer Weg mit einem BA3413-Chip ist in Abb. dargestellt. 7. In die Mikroschaltung ist ein elektronischer Schalter eingebaut, der die Köpfe des HV-Blocks umschaltet, sowie zwei elektronische Tasten, die die Wiedergabezeitkonstanten für Bänder mit unterschiedlichen Arbeitsschichten ändern. Ein Merkmal der Schaltung ist das Vorhandensein einer „virtuellen Masse“ (Pin 4, Kondensator C5) und das Fehlen von Eingangsisolierkondensatoren. Der Zweck der übrigen Teile ähnelt den zuvor betrachteten. Ein solches UV wurde insbesondere in einigen Modellen von Sony-Autoradios verwendet. Das Umschalten der Frequenzgangkorrektur für verschiedene Bandtypen erfolgt entweder manuell über die Vorderseite des Radios oder automatisch – über den Sensor am Chassis des LPM, der auf das Fenster in der Rückwand der Kassette reagiert.

Viele Autoradios verwendeten zuvor DNR (Dynamic Noise Reduction) basierend auf einem speziellen LM1894-Chip. Das Funktionsprinzip ist die dynamische Filterung von Signalen durch einen gesteuerten Tiefpassfilter, dessen Grenzfrequenz im Bereich von 1,5 ... 25 kHz variiert. Zur Steuerung des Filters werden die Stereokanäle über ein Frequenzband oberhalb von 6 kHz summiert. Bei Fehlen oder geringem Pegel hochfrequenter Komponenten ist sein Frequenzband begrenzt und das Rauschen ist kaum wahrnehmbar. Mit zunehmendem Pegel hochfrequenter Signale vergrößert sich die Bandbreite und das Rauschen wird gut maskiert.

In Autoradios wird üblicherweise ein vereinfachtes Schema zum Einschalten von Mikroschaltungen verwendet (Abb. 8). Die Kondensatoren C5, C6 sind Teil des abstimmbaren Tiefpassfilters, der variable Widerstand R2 dient zur Einstellung der Ansprechschwelle. Wenn im Stromkreis keine Elemente R2 und C9 vorhanden sind, wird der Kondensator C10 zwischen die Klemmen 5 und 6 geschaltet. Bei einigen Modellen wurde ein solcher Rauschunterdrücker im gemeinsamen Signalverstärkungspfad verwendet, in diesem Fall wurde anstelle des Kondensators C8 ein Pilotton-Kerbfilter mit einer Frequenz von 19 kHz installiert, der durch einen typischen Schaltkreis bereitgestellt wird. Ohne diesen Filter blockiert das Eindringen des Pilottons in den Steuerkreis der Rauschsperre deren Funktion.

In modernen Autoradios kommen zunehmend die Rauschunterdrückungssysteme Dolby-B (in Massenmodellen) und Dolby-C zum Einsatz. Expander werden entweder auf separaten speziellen Mikroschaltungen hergestellt oder sind Teil kombinierter UV-Mikroschaltungen. Ihre Nomenklatur ist recht vielfältig, ein Beispiel ist der TEA0675-Chip (Philips). Es umfasst einen Kopfschalter, einen umschaltbaren Entzerrungs-Wiedergabeverstärker, einen Pausendetektor für das Such-(Programmier-)System, Stummschalttasten und Dolby-B-Rauschunterdrückung. Ähnliche Mikroschaltungen werden von anderen Herstellern hergestellt.

AUTOMATISCHER PFAD

Gerade der AF-Weg eines Autoradios ist in der Verbraucherbewertung oft ausschlaggebend für dessen Klasse. Unterschiede in der Struktur und den Parametern der Funkempfangspfade und -decks werden von kaum jemandem verstanden, zumal sie bei Modellen derselben Familie praktisch nicht vorhanden sind. Auch Servicefunktionen gehören größtenteils zum Standard. Das Hauptmerkmal von Radio-Tonbandgeräten ist die Konstruktion des AF-Trakts.

Da im Radio mindestens zwei Signalquellen (Tuner und Kassettendeck) vorhanden sind, beginnt der NF-Weg mit dem Signalschalter. Bei den günstigsten Geräten fehlt es explizit – die Ausgänge beider Signalquellen werden an einem Widerstandsmischer oder am Lautstärkeregler zusammengefasst und eine davon wird erst durch Einschalten aktiviert. Da die Ausgangsstufen von Signalquellen im ausgeschalteten Zustand über eine ausreichend hohe Ausgangsimpedanz verfügen, ist eine gegenseitige Beeinflussung ausgeschlossen. Dies ist jedoch nur bei niedrigen Signalpegeln möglich – mehrere zehn Millivolt, da sonst die nichtlinearen Verzerrungen des Pfades stark zunehmen. In fortgeschritteneren Pfaden werden Diodenschalter verwendet. Betrachten Sie als Beispiel die Schaltung, die in Pioneer-Radiorecordern der Serien KEH23xx, KE28xx verwendet wird (Abb. 9).

Das Signal vom Funkempfangspfad mit einem Pegel von ca. 100 mV wird mit den Teilern R1VD1R3, R2VD2R4 normalisiert und dem Eingang eines Verstärkers zugeführt, der auf einem VT1-Transistor nach einer gemeinsamen Emitterschaltung aufgebaut ist (im Diagramm ist nur ein Verstärkerkanal dargestellt). Die Diodentasten VD1, VD2 werden durch den konstanten Anteil des Signals geöffnet (Trennkondensatoren fehlen am Ausgang des Funkempfangspfads). Die Ketten R1C1, R2C2 führen gleichzeitig eine Signalkorrektur und eine zusätzliche Filterung der Pilottonreste durch.

Das Signal vom SW mit einem Pegel von ca. 50 mV gelangt über die Diodenschalter VD1, VD3 zum Eingang des Verstärkers an VT4. Die Öffnungsspannung wird ihnen über die Widerstände R5, R6 vom R7C3-Schaltkreis zugeführt, wenn das LPM eingeschaltet ist. Am Ausgang des SW befinden sich Isolationskondensatoren C4 und C5. Ein Signal mit einem Pegel von etwa 200 mV vom Verstärkerausgang gelangt zu einer passiven Zweiband-Klangregelung nach dem Baksandal-Schema. Abhängig von der Komplexität des Radios gelangt das Signal dann über die Lautstärke- und Balanceregler entweder direkt oder über einen linearen Verstärker mit einer Verstärkung von 20 dB zum UMZCH-Eingang, der auf einem Doppel-Operationsverstärker (auf einer zusätzlichen Platine montiert) hergestellt wird. Letzterer Umstand ist darauf zurückzuführen, dass in Radiorecordern der „jüngeren“ Serie UMZCH-Mikroschaltungen mit einer Empfindlichkeit von 50 mV und in der „älteren“ Serie mit 500 mV verwendet werden, die höhere Parameter aufweisen.

Um Verzerrungen zu vermeiden, sollte die Signalspannung in den Diodenschaltern 100 mV nicht überschreiten. Bei fortgeschritteneren Pfaden erfolgt die Signalumschaltung durch Feldeffekttransistortasten. Zu diesem Zweck werden häufig digitale Mikroschaltungen CD4052 (analog zu K561KP1) verwendet. Der zulässige Signalpegel erhöht sich in diesem Fall auf 1 V. Eine ähnliche Lösung wurde bei den Radios „Supra“, „Philips“ usw. verwendet. Zum Anschluss externer Signalquellen (z. B. eines CD-Players) verfügen preiswerte Modelle von Radio-Tonbandgeräten über einen externen Audioanschluss für einen 3,5-mm-Stecker (mit offenen Kontakten), bei komplexeren Modellen wird das Signal vom externen Eingang durch elektronische Schalter umgeschaltet.

Lautstärke- und Klangregler werden sowohl traditionell mit variablen Widerständen als auch elektronisch verwendet. Letztere ersetzen derzeit praktisch variable Widerstände, da in der Massenproduktion die Kosten für elektronische Regler deutlich geringer sind.

Zweibandregler sind in der Regel passiv, wobei der Anstieg des Frequenzgangs auf 6 ... 8 dB begrenzt ist, um eine Überlastung des UMZCH zu vermeiden. Lautstärkeregler sorgen normalerweise für eine einfache Lautstärkekompensation (einstufiger variabler Widerstand), aber das Ausmaß der Korrektur bei geringer Lautstärke wird etwas stärker gewählt als bei „Heim“-Geräten. Zu beachten ist, dass der Lautstärkeregelbereich für Kfz-Geräte unter Berücksichtigung des Fahrgastraumgeräusches ohne Schallschutzmaßnahmen nicht mehr als 35 ... 40 dB beträgt, der Anfangsbereich der Lautstärkeregelung bleibt also unbeansprucht.

Als Beispiel für eine passive Einstelleinheit stellen wir die Schaltung des Radio-Tonbandgeräts „Philips-410“ vor (Abb. 10). Es ist ganz einfach und bedarf keiner weiteren Erklärung.

Im NF-Weg einiger Radio-Tonbandgeräte wird anstelle von Klangreglern ein grafischer Drei- oder Fünfband-Equalizer verwendet. Solche Konstruktionen können nicht als erfolgreich angesehen werden, da ihre Fähigkeiten eindeutig nicht ausreichen, um akustische Mängel im Fahrzeuginnenraum zu korrigieren, während die Zuverlässigkeit kleiner Schieberegler zu wünschen übrig lässt.

Elektronische Equalizer haben unvergleichlich größere Möglichkeiten. Sie basieren auf Mikrochips mit Steuerung über den I2C-Bus (zum Beispiel TEA6360 von Philips). Die Schalteinheit für Signalquellen und Einstellungen mit solchen Equalizern ist mittlerweile auch auf Mikroschaltungen mit Steuerung über den I2C-Bus aufgebaut (TDA7312 von SGS-Thomson, TDA8425, TEA6320, TEA6321, TEA6330 von Philips und andere ähnliche Mikroschaltungen).

Zusätzlich zu den Lautstärke- und Klangreglern bietet das UZCH-Radio-Tonbandgerät weitere Funktionen und Anpassungen. Fast alle modernen Modelle von Radio-Tonbandgeräten verfügen über einen Vierkanal-Tonpfad – zwei vordere (vorne) Stereokanäle und zwei hintere (hinten). Dies ist kein Quad-System, wie manche Benutzer denken, und die vorderen und hinteren Signale sind bis auf den Pegel gleich.

Da die im Radio eingebauten Verstärker keine hohe Leistung liefern können, verfügen die meisten modernen Modelle über Line-Ausgänge zum Anschluss externer UMZCH. Einfache Modelle verfügen nur über ein Paar Line-Ausgänge (normalerweise mit der Bezeichnung „Rückseite“), während komplexere Modelle über zwei Paare (vorne und hinten) verfügen. High-End-Radios verfügen außerdem über einen separaten Line-Ausgang für den Niederfrequenzkanal (Subwoofer), dessen Signalpegel nicht von der Pegelverteilung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen abhängt. Der summierte (Mono-)Signalpegel an diesem Ausgang ist unabhängig einstellbar. Bei einigen Modellen ist es möglich, die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters zu ändern.

Alle Line-Ausgänge sind mit Pufferstufen ausgestattet, normalerweise an einem Operationsverstärker. Bei einem Signalpegel am linearen Ausgang von ca. 0,5 V werden sie von Repeatern eingeschaltet, bei einem höheren Signalpegel von Verstärkern. Im Zusammenhang mit der Verschärfung der Anforderungen an den Störpegel im Audiosystem (hauptsächlich aufgrund von Störungen durch das Bordnetz des Fahrzeugs) besteht in letzter Zeit die Tendenz, den Signalpegel an den linearen Ausgängen auf 4 und sogar 8 V zu erhöhen, und in den fortschrittlichsten Systemen wurden Differenzausgänge eingeführt. Das Erhöhen des Signalpegels auf solche Werte erfordert die Verwendung einer erhöhten Versorgungsspannung für Pufferstufen, daher verfügen solche Systeme über einen eingebauten Spannungswandler.

Um die Signalverteilung zwischen den vorderen und hinteren Kanälen anzupassen, verwenden Sie einen speziellen Steuerregler (Fader). Seine Regelcharakteristik ist so (Abb. 11), dass beim Bewegen des Reglers von der Extremposition in die Mittelposition der Signalpegel des Eingangskanals leicht abnimmt und der Ausgangskanal dagegen schnell ansteigt. Nach Passieren der Mittelposition kehrt sich das Bild um.

Im Radio befindet sich ein Leistungsverstärker, der die Funktion der Haupteinheit des Audiosystems übernimmt. Einige High-End-Geräte sind für die Verwendung mit einem externen Leistungsverstärker und eingebauten Radio-Tonbandgeräten konzipiert. UMZCH wurde auf diskreten Elementen hergestellt, aber seit Mitte der 70er Jahre sind Mikroschaltungen weit verbreitet – zuerst hybrid und dann integriert. Derzeit werden Leistungsverstärker ausschließlich auf ICs ausgeführt. Fast alle UMZCH (außer Modelle mit einer Ausgangsleistung bis 4 ... 5 W) werden mittlerweile in Brückenschaltung ausgeführt.

Fast alle modernen Geräte mit eingebautem Verstärker, mit Ausnahme der günstigsten, können mit zwei Akustiksystemen arbeiten – vorne (vorne) und hinten (hinten). Eingebaute Verstärker verfügen über zwei oder vier Kanäle, wobei im letzteren Fall ihre Leistung unterschiedlich sein kann. Die Akustiksysteme der ersten Autoradios wurden „der Einfachheit halber“ auf der hinteren Ablage der Kabine montiert, so dass die Vierkanalgeräte „durch Trägheit“ über einen leistungsstarken Verstärker (2x20 ... 25 W) für die hinteren Kanäle und einen leistungsschwachen (2x5 ... 7 W) für die vorderen Kanäle verfügten. Derzeit sind die Kanäle hinsichtlich der Leistung gleichwertig, obwohl es immer noch Modelle gibt, die „auf altmodische Weise“ hergestellt wurden (z. B. mehrere neuere Modelle der LG Electronics Corporation).

Bei Zweikanalverstärkern erfolgt die Signalverteilung zwischen den vorderen und hinteren Lautsprechern am Ausgang des Verstärkers, was zu Leistungsverlusten im mechanischen Regler (leistungsstarker Stellwiderstand oder Schalter) führt. Eine solche Lösung macht nur bei Verwendung einer gebrückten Endstufe Sinn, da sonst die Leistung des Verstärkers zu gering wird. Dieses Design entstand in den Anfängen des Car-Audios und ist in modernen Modellen fast nie zu finden. Betrachten wir als Beispiel die Regler, die in Pioneer-Radiorecordern der Serien KEH23xx, KE28xx sowie in Geräten anderer Hersteller verwendet werden (Abb. 12 zeigt einen Kanal vereinfacht).

Der variable Widerstandsschalter ist so ausgelegt, dass in seiner Mittelstellung der Motor mit den äußersten Schlussfolgerungen geschlossen ist. Beim Verschieben des Schiebers aus der Mittelstellung wird einer der Abschnitte in den Lautsprecherkreis eingeführt. Der Widerstand des Abschnitts beträgt etwa 180 Ohm, wodurch Sie den Signalpegel auf nahezu Null reduzieren können. Der Funkverstärker kann in zwei Versionen verwendet werden – zweikanalig (in diesem Fall erreicht die Ausgangsleistung 25 W pro Kanal) und vierkanalig (11 W pro Kanal). Der Regler selbst hat eine recht massive Bauweise mit Kühlrippen.

Bei Radio-Tonbandgeräten mit Vierkanalverstärker gibt es kein Leistungsverlustproblem, hier erfolgt die Anpassung am Eingang der Leistungsverstärker (meist durch einen elektronischen Regler, seltener durch einen variablen Widerstand). Betrachten Sie das Schema eines solchen Knotens (Abb. 13), der beispielsweise im Radio „Sony 1253“ und dergleichen verwendet wird.

Der Fader selbst (R1 – R5) ist in diesem Fall nichts anderes als ein in den 50er Jahren erfundener Panoramaregler, der das Signal einer Quelle auf zwei Verstärkerkanäle verteilt. Ein solcher Verstärker kann auch als Zwei- oder Vierkanal-Verstärker verwendet werden. Bei Zweikanalschaltung sind die Eingänge der Verstärker gegeneinander geschlossen, der Verstärker wird zu einem Brückenverstärker mit einer maximalen Ausgangsleistung von 2x25 W. Der Fader hat praktisch keinen Einfluss auf die Verstärkung. Bei einer Vierkanalverbindung arbeitet jeder der Kanäle unabhängig und der Oxidkondensator C1 bildet eine „virtuelle Masse“. Die Ausgangsleistung des Radios beträgt in diesem Fall 4x12 Watt.

Eine ähnliche Konstruktion wird heute nur noch in den günstigsten Modellen von Radio-Tonbandgeräten verwendet. In modernen Geräten ist jeder der vier Verstärkungskanäle nach einer Brückenschaltung aufgebaut, und der Fader ist Teil der Mikroschaltung des Audiopfad-Controllers. Bei der Verwendung eines modernen Radios in einer Zweikanalkonfiguration werden die beiden verbleibenden Kanäle einfach nicht verbunden. Das Verbinden der Ausgänge der Kanäle zur Leistungserhöhung ist nicht akzeptabel!

Als Leistungsverstärker in Autoradios werden die ICs TDA2003, TDA2004 (Einkanal), TDA1719, TDA1521 (Zweikanal), TA8210, TA8221, TDA1554, TDA1556 (Zweikanalbrücke) verwendet. Die neuesten Modelle von Radio-Tonbandgeräten verwenden vierkanalige UMZCH-Brücken, die auf dem TDA7384-Chip basieren.

Nicht umsonst werden Brückenverstärker in Autoradios eingesetzt. Die maximale Ausgangsleistung kann erreicht werden, wenn der Signalspannungshub gleich der Versorgungsspannung wird. In der Praxis ist dies nicht möglich, da die Sättigungsspannung der Transistoren es nicht zulässt, das Ausgangssignal auf die Versorgungsspannung zu bringen. Der einfachste Weg, die Ausgangsleistung zu erhöhen, besteht darin, den Lastwiderstand zu verringern. Allerdings hat diese Methode Nachteile:

• zusätzliche Verluste in den Verbindungsleitungen zwischen Verstärker und Last;
• ein Anstieg des Laststroms führt zu einer Verringerung der maximalen Ausgangsspannung;
• eine Erhöhung des Laststroms führt zu einer Erhöhung der Verzerrung;
• Eine Dämpfungsverschlechterung kann zu einer Zunahme des resonanten "Buckels" im Frequenzgang führen.

Früher verwendeten High-End-Radio-Tonbandgeräte Hybrid-Leistungsverstärker der STK-Serie, die für den Betrieb mit einer Last von 2, 1 und sogar 0,5 Ohm ausgelegt waren. Ihre potenziellen Fähigkeiten konnten nur in Verbindung mit speziellen Köpfen mit niedrigem Widerstand ausgeschöpft werden, weshalb solche Verstärker nicht weit verbreitet waren.

Als praktischer erwies es sich, zwei Verstärker in einer Brückenschaltung einzuschalten (wobei einer von ihnen die Phase umkehrt). Der Lautsprecher wird ohne Koppelkondensatoren direkt an deren Ausgänge angeschlossen, was die Klangqualität in gewissem Maße verbessert. Die Ausgangsspannung an der Last fällt doppelt so hoch aus, daher ist bei gleicher Versorgungsspannung und Last die Ausgangsleistung des Verstärkers in der Brückenschaltung theoretisch viermal größer als die eines Einzelkanals (in der Praxis ist sie etwas niedriger, da die maximale Ausgangsspannung mit zunehmendem Laststrom abnimmt). Nach diesem Schema werden Leistungsverstärker fast aller modernen Modelle, mit Ausnahme der billigsten, hergestellt.

Neben dem Vorteil – höherer Ausgangsleistung – haben Brückenverstärker auch Nachteile. Erstens ist der harmonische Koeffizient im Vergleich zu den Originalverstärkern etwa 1,2 ... 1,7-mal höher und der Dämpfungskoeffizient doppelt so hoch. Es scheint, dass sich der harmonische Koeffizient nicht ändern sollte, aber in der Praxis ist der Anstieg auf die unterschiedlichen Eigenschaften echter (sogar auf demselben Chip hergestellter) Verstärker zurückzuführen. Die Verschlechterung der Dämpfung erklärt sich dadurch, dass sich die Ausgangsimpedanzen der Verstärker summieren.

Da die Last außerdem an Ausgänge ohne Koppelkondensatoren angeschlossen ist, stehen ihre Drähte unter konstanter Spannung relativ zur Erde, sodass ein versehentlicher Kurzschluss der Last mit Erde zum Ausfall des Verstärkers führen kann. Moderne integrierte UMZCHs verfügen über eingebaute Schutzsysteme gegen solche Probleme, aber die Chips der alten Serie waren nicht zuverlässig genug.

Aber es gibt eine Klasse von Verstärkern, die buchstäblich für Autos geboren wurden. Dabei handelt es sich um UMZCH, bei dem die Endstufe im H-Modus (mit variabler Versorgungsspannung) arbeitet. Den Anstoß für die Entwicklung solcher Verstärker gab die Tatsache, dass das reale Tonsignal einen gepulsten Charakter hat und die mittlere Leistung deutlich geringer ist als die maximale. Das Gerät basiert auf einem herkömmlichen Verstärker in Brückenschaltung, und der „Clou“ besteht in der Verdoppelung der Versorgungsspannung mithilfe eines großen Speicherkondensators, der von der Hauptstromquelle aufgeladen wird. Bei Leistungsspitzen wird dieser Kondensator in Reihe mit der Hauptquelle geschaltet. Die Leistungszufuhr zur Endstufe des Verstärkers wird für den Bruchteil einer Sekunde verdoppelt, sodass dieser die Übertragung von Signalspitzen bewältigen und die maximale Leistung nahezu vervierfachen kann.

Ein Beispiel für einen Verstärker dieser Klasse ist UMZCH auf einem TDA1560Q-Chip, der für diesen Betriebsmodus geeignet ist. Es entwickelt eine Ausgangsleistung von 40 W an einer 8-Ohm-Last bei einer Versorgungsspannung von 14,4 V.

Leider schweigen die Hersteller solcher Geräte, die dies melden, über einen erheblichen Nachteil. Die maximale Leistung der Verstärker im H-Modus hängt von der Kapazität der Speicherkondensatoren und der Frequenz des Signals ab. Je kleiner ihre Kapazität ist, desto geringer ist der „Anstieg“ der Leistung bei niedrigen Frequenzen, also genau dort, wo sie am meisten benötigt wird.

Von den in Abb. 14 Diagramme zeigen deutlich die Abhängigkeit der maximalen Ausgangsleistung von der Kapazität von Speicherkondensatoren.

Es liegt auf der Hand, dass es schwierig ist, eine Kondensatorbatterie mit beeindruckender Kapazität (2x10 uF für jeden der vier Kanäle!) in einem Standardgehäuse zu verstecken, daher wird die von den Herstellern von Radio-Tonbandgeräten angegebene Leistung von 000x4 W nur ​​bei mittleren und höheren Frequenzen bereitgestellt.

Ein Beispiel für einen Klasse-H-Verstärker ist der TDA1560Q-Chip, der bei einer Last von 40 Ohm und einer Versorgungsspannung von 8 V eine Ausgangsleistung von 14,4 W entwickelt. Ein typisches Diagramm seiner Einbindung ist in Abb. 15 dargestellt. XNUMX.

Die Mikroschaltung hat die Funktion, die Modi zu steuern (Aus, Standby, Stummschaltung, Arbeit im B-Modus, Arbeit im H-Modus). Pufferkondensatoren mit einer Kapazität von 2200 uF sorgen im H-Modus für eine nahezu Verdoppelung der Versorgungsspannung. 14 Diagramme zeigen deutlich die Abhängigkeit der maximalen Leistung von der Kapazität von Speicherkondensatoren.

STEUERUNG UND LAYOUT

Die Anordnung der Autoradioeinheiten wird in erster Linie durch die Anordnung des LPM und der Bedienelemente bestimmt. Die Abmessungen des Radio-Tonbandgeräts sind auf eine Breite von 178 und eine Tiefe von 150 mm begrenzt. Die Höhe eines Standardradios beträgt 50 mm, doch in letzter Zeit gibt es immer mehr Geräte mit einer Höhe von 76 und 102 mm (eineinhalb bzw. doppelte Höhe). Für diese Größe sind die Einbauplätze in vielen amerikanischen und japanischen Autos ausgelegt. Leider ist der Einbau solcher Geräte in heimische Autos nicht einfach, obwohl sie eine Reihe von Vorteilen mit sich bringen. Die vergrößerten Abmessungen des Gehäuses ermöglichen eine Reduzierung der Installationsdichte und eine rationellere Anordnung der Knoten. Die Kühlung des UMZCH wird erleichtert und die Leistung kann deutlich gesteigert werden. Auf der vergrößerten Frontplatte sind alle Bedienelemente bequem untergebracht, deren Anzahl bei einem modernen Radio-Tonbandgerät mehr als zwanzig betragen kann. In solchen Fällen werden neuerdings auch kombinierte Geräte (Radio-Tonbandgerät und CD-Player) eingesetzt.

Bei Radios in Standardgröße erfüllen Bedienelemente manchmal mehrere Funktionen. Kombinierte (koaxiale) Lautstärke-, Klang- und Balanceregler erschienen vor mehreren Jahrzehnten und sind längst zu „Klassikern“ geworden. Selten verwendete mechanische Bedienelemente können ausgeblendet werden, um die Frontplatte nicht zu überladen. So verwendet Blaupunkt für die Klangregelung variable Widerstände mit versenkbarer Achse, deren Drehknöpfe im Ruhezustand bündig mit der Frontplatte abschließen.

Mit der Verbreitung elektronischer Regler im AF-Trakt, der elektronisch-logischen Steuerung des CVL und einer neuen Elementbasis sind eine Reihe von Layoutproblemen verschwunden. Es wurde möglich, die Regler des AF-Trakts in unmittelbarer Nähe des UMZCH zu platzieren und das LPM an die Seitenwand des Gehäuses zu verlegen. Das vereinfachte Layout der abnehmbaren Platte hat ihre Abmessungen reduziert. Beispielsweise waren die ersten Radio-Tonbandgeräte mit abnehmbaren Frontplatten mit LPM-Laufwerksschiebern ausgestattet, die die Dicke der entfernten Platte auf 30 mm erhöhten, während die moderne abnehmbare Platte eine Dicke von nicht mehr als 15 mm hat. Abnehmbare Frontplatten sind über einen mehrpoligen Stecker mit dem Steuermikroprozessor verbunden, was eine Schwachstelle im Design darstellt. Selbst vergoldete Kontakte gewährleisten nicht immer einen unterbrechungsfreien Betrieb – im Winter, wenn es im Innenraum wärmer wird, beschlagen sie, was zu Fehlalarmen führt. Daher verwenden einige Hersteller einen optischen Kanal für die Kommunikation mit dem Mikroprozessor und verbinden nur Stromkreise über den Anschluss (z. B. einige Modelle von LG Electronics).

Die Bedienelemente moderner Radio-Tonbandgeräte basieren auf langsamen Tasten oder graphitbeschichteten Gummischiebern. Je nach Betriebsart erfüllt dieselbe Tastengruppe mehrere Funktionen. So können die Festeinstellungstasten den Wechsel der Discs im Wechsler und die Betriebsarten des LPM steuern. Mit der Lautstärkeregelung über das Menü können Sie weitere Klangeinstellungen vornehmen – Bass- und Höhenton, Pegelbalance vorne und hinten (Fader), Einstellungen des Soundprozessors usw. Das Verlassen des Klangeinstellungsmenüs erfolgt automatisch nach einigen Sekunden. Das Menüsystem wird häufig zum Aufrufen selten verwendeter Funktionen verwendet (Einstellen der Uhr, anfänglicher Lautstärkepegel beim Einschalten des Radios, Lautstärketiefe, Farbe der Display-Hintergrundbeleuchtung, Auswahl des Radiofrequenzrasters).

Die meisten Hersteller verwenden als Bedienelemente Knöpfe oder Tasten unterschiedlicher Größe und Form, gruppiert nach Funktion, es gibt jedoch auch andere Arten von Bedienelementen. Daher verwendet Sony für Grundeinstellungen ein Drehrad – einen Encoder, der bei den neuesten Modellen durch einen koaxialen Hebel zum Umschalten der Receiver-Einstellungen oder CD-Wechsler-Titel ergänzt wird. In Clarion-Radios wird für den gleichen Zweck ein Miniatur-Joystick in Form einer schwingenden Pyramide oder Halbkugel verwendet. Zur Fernbedienung können Sie auch einen am Lenkrad montierten Remote-Joystick oder eine Infrarot-Fernbedienung verwenden.

KLASSIFIZIERUNG VON RADIO

Im Blickfeld eines jeden Neugerätekaufs können sich Autoradios unterschiedlicher Komplexität befinden, daher ist es sinnvoll, sie noch einmal zu klassifizieren, um die Auswahl beim Kauf zu erleichtern und die Möglichkeiten ihrer Selbstreparatur und Modernisierung einzuschätzen. Die Klassifizierung moderner Radio-Tonbandgeräte erfolgt nach Funktionssättigung und technischen Eigenschaften, daher kann es in derselben Preiskategorie Geräte mit sehr unterschiedlichen Fähigkeiten geben. Die angegebene Einteilung ist sehr bedingt, da einige Zeichen auch in anderen Gruppen vorkommen können.

Auf Basis einer Grundplatine wird eine Familie von Radio-Tonbandgeräten eines Herstellers gebildet, während bei vereinfachten Modellen einige Komponenten auf der Platine fehlen. Für einen durchschnittlich qualifizierten Funkamateur ist es auch ohne Schaltplan einfach, Anschlusspunkte zu finden und die notwendigen Funktionen einzugeben. Die Installation moderner Radio-Tonbandgeräte ist recht dicht, oberflächenmontierte Elemente werden häufig verwendet, die interessierenden Knoten werden jedoch normalerweise entweder auf Unterplatinen montiert oder mit Drahtbrücken mit den übrigen Knoten verbunden, sodass bei Reparaturen und Modernisierungen keine Schwierigkeiten auftreten. In der Praxis fallen beim Betrieb aller Modelle nur der UMZCH (bei falschem Anschluss von Strom und Last) und der Elektromotor (Verschleiß von Lagern, Kommutator, Bürsten) aus. Vor dem Verschleiß der variablen Widerstände und der Capstan-Wellenbaugruppe überlebt das Autoradio nur selten. Die Hauptwartung besteht in der regelmäßigen Reinigung der Arbeitsflächen der Köpfe, der Winde und der Andruckrolle. Moderne LPM benötigen während der gesamten Lebensdauer keine Schmierung.

Die erste Gruppe sind die einfachsten Autoradios. Derzeit wird es durch inländische Modelle und billige Geräte aus Südostasien repräsentiert. Der Empfänger solcher Radio-Tonbandgeräte verfügt über eine analoge Einstellung, die Skala kann analog, digital-analog oder digital sein. LPM verfügt über eine mechanische Steuerung und ist normalerweise nur für Wiedergabe und schnellen Vorlauf konzipiert, seltener verfügt es über einen automatischen Rücklauf und Rücklauf in beide Richtungen. Die Umschaltung zwischen den Betriebsarten des Empfängers erfolgt durch mechanische Schalter mit Fixierung in der Regel durch Druckknöpfe.

Die Anpassung der NF-Kanäle erfolgt über variable Widerstände, der Pfad selbst ist zweikanalig, die Ausgangsleistung des UMZCH ist unbedeutend (3-5 W). Die Klangregelung erfolgt in der Regel nur auf den Höhen „bis zur Blockade“. Bei einigen Modellen gibt es einen 3-5-Band-Equalizer oder Klangregister (Modi „Klassik“, „Rock“, „Pop“ etc.). Diese Modelle sind sowohl in fester als auch in vollständig abnehmbarer Ausführung erhältlich. Die technischen Eigenschaften liegen an der unteren Grenze der Anforderungen für eine normale Tonwiedergabe, Bedienungskomfort fehlt praktisch. Es ist unmöglich, die Eigenschaften des Tuners ohne eine radikale Änderung zu verbessern; ohne erhebliche Modernisierungskosten können nur der Wiedergabepfad und die Ultraschallfrequenz verändert werden. Wenn ein Autoenthusiast Tonbandaufnahmen gegenüber Radiosendungen bevorzugt, rechtfertigt diese Wahl die Kostenersparnis beim Kauf.

Die zweite Gruppe besteht aus Einsteigerradios. Der Receiver verfügt bereits über eine digitale Einstellung und einen Vorwahlspeicher. Bei den meisten Modellen verfügt der LPM über eine mechanische Steuerung und ist in der Regel mit einer Rücklaufautomatik ausgestattet, viel seltener bietet der LPM nur Wiedergabe und schnellen Vorlauf. Anpassungen im AF-Pfad erfolgen in der Regel über Stellwiderstände, es gibt aber auch eine kombinierte Regelung (elektronische Lautstärkeregelung, die restlichen Einstellungen erfolgen konventionell). UMZCH ist in der Regel für den Betrieb in Zweikanal-Brücken- und Vierkanalversionen ausgelegt, die Ausgangsleistung beträgt 2x (20 ... 25) bzw. 4x (5 ... 7) W. Erhältlich sowohl in fester als auch in vollständig abnehmbarer Ausführung.

Die technischen Eigenschaften sowohl des Tonbandgerätteils als auch des Radioempfangspfads sind recht hoch, von den Bedienkomforts gibt es jedoch nur die automatische Abstimmung und die Speicherung fester Einstellungen. Das Arbeiten mit verschiedenen Bandtypen ist in der Regel nicht vorgesehen, es gibt keine Geräuschreduzierungssysteme. Viele Modelle verfügen auf der Frontplatte über eine Line-In-Buchse zum Anschluss eines tragbaren CD-Players über ein Kabel (mit 3,5-mm-Stecker). Line-Ausgänge sind grundsätzlich nicht vorgesehen. Einfache Verbesserungen, die auch einem unerfahrenen Funkamateur zur Verfügung stehen, können die Leistung von Radio-Tonbandgeräten dieser Klasse erheblich verbessern und sie in ihren Fähigkeiten den Geräten der nächsten Gruppe näher bringen. Typische Vertreter dieser Klasse sind „Sony XR-1253“, „Sony XR-1853“, „LG TCC-672X“.

Die dritte und zahlreichste Gruppe sind die Radio-Tonbandgeräte der Mittelschicht. Sie sind ausschließlich mit LPM mit Auto-Reverse ausgestattet, in der überwiegenden Mehrheit der Modelle verfügt es über eine elektronisch-logische Steuerung. Die Radio-Tonbandgeräte dieser Gruppe werden meist in der Ausführung mit abnehmbarer Frontplatte hergestellt, seltener ist die nicht abnehmbare Ausführung. Alle Anpassungen im AF-Weg erfolgen elektronisch, UMZCH ist eine Vierkanalbrücke mit einer Ausgangsleistung von 4x (20 ... 35 W). Die sonstigen technischen Merkmale sind die gleichen wie bei den Einstiegsmodellen, der Bedienkomfort ist jedoch deutlich erweitert (Ton stumm schalten, Radio beim Zurückspulen des Bandes einschalten, automatische Suche nach Pausen, Uhr, Farbe der Display-Hintergrundbeleuchtung umschalten, Spektrumanalysator, RDS usw.). Im Gegensatz zu vereinfachten Radio-Tonbandgeräten erfordern diese eine manuelle oder automatische Umschaltung des Bandtyps, und fast alle Modelle verfügen über ein Dolby B-Rauschunterdrückungssystem, manchmal auch Dolby C. Bei vielen Modellen gibt es in der Regel einen Eingang auf der Frontplatte, ein oder zwei Paar Line-Ausgänge (vorne und hinten) zur weiteren Systemerweiterung. Ein solches Radio-Tonbandgerät ist ohne jegliche Modifikation in der Lage, einen eher anspruchsvollen Musikliebhaber zu arrangieren. Typische Vertreter sind „Sony XR-C850RDS“, „Sony XR653SP“, „Philips RC429 RDS“.

Die vierte Gruppe besteht aus Radio-Tonbandgeräten – Kontrollzentren. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften und Funktionalität praktisch nicht von den Radio-Tonbandgeräten der dritten Gruppe (Ausgangsleistung kann auf 40 ... 45 W pro Kanal erhöht werden), können aber einen CD- oder MD-Wechsler einer kompatiblen Familie steuern. Der Line-Eingang für solche Radios befindet sich auf der Rückseite und wird nur aktiviert, wenn ein Wechsler im System vorhanden ist. Einige Modelle verfügen über einen zusätzlichen Line-Ausgang des Niederfrequenzkanals (Subwoofer). Kommunikationsprotokolle mit der Headunit und Anschlüssen verschiedener Hersteller sind nicht kompatibel, in manchen Fällen kann das Problem jedoch mit einem Pairing-Gerät umgangen werden. Der Kauf eines solchen Radio-Tonbandgeräts ist nur dann sinnvoll, wenn in Zukunft die Anschaffung eines Wechslers derselben Firma geplant ist. Neben dem Wechsler besteht auch die Möglichkeit, andere Komponenten desselben Herstellers anzusteuern (z. B. einen externen Soundprozessor). Viele Modelle dieser Gruppe verfügen über einen eingebauten Soundprozessor, mit dem Sie Zeitverzögerungen in der Frequenzweiche und unterschiedliche Signallaufzeiten verschiedener Lautsprechergruppen ausgleichen sowie die akustischen Eigenschaften bestimmter Räume simulieren können. Typische Vertreter sind „Pioneer KEH-P7600R“, „Kenwood KRC-758RE“, „Clarion ARX7470“.

Die fünfte Gruppe, die sehr klein ist, umfasst Funkgeräte ohne UMZCH. Ihre technischen Eigenschaften ähneln im Allgemeinen denen der vierten Gruppe, der Funktionsumfang ist jedoch noch höher (CD-Textsysteme, Benutzermenü zur Steuerung des Wechslers usw.). Das Radio-Tonbandgerät dieser Gruppe wird bereits zum Kernstück eines hochwertigen Audiosystems mit Wechsler, Soundprozessor und mehreren Verstärkern. Ihre Veröffentlichung ist jedoch nahezu eingestellt, da eine digitale Signalquelle als Kernstück eines hochwertigen Car-Audio-Systems dienen sollte.

Mit der Verbreitung digitaler Quellen und Signalverarbeitungsgeräte wurde es möglich, Komponenten an jedem beliebigen Ort im Auto zu installieren. Diese Anordnung ermöglicht es Ihnen, die Hauptsignalquelle – den CD-Wechsler – im Kofferraum neben dem Verstärker zu platzieren und die Probleme zu vermeiden, die mit langen Signalkabeln verbunden sind.

Alpine bringt den Systemcontroller CRA-1656 auf den Markt, in dem Signalquellen umgeschaltet und alle Klangeinstellungen vorgenommen werden, in diesem Fall verbleibt nur das Systembedienfeld auf dem Armaturenbrett. In diesem Fall wird der Radioempfänger oder das Radio-Tonbandgerät zu einer zusätzlichen Signalquelle und wird an Hochpegeleingänge angeschlossen.

Doch die Kompaktkassette als Tonträger ist im Ausland bereits im Sterben begriffen und muss ihren Platz an Kompakt- und Mini-Discs verlieren. In unserem Land wird es seine Popularität noch fünf bis zehn Jahre behalten. Die Produktion von Autoradios geht allmählich zurück und der Wettlauf um die technischen Eigenschaften des Tonbandbereichs ist längst beendet. Daher ist das Auftauchen von Automobilgeräten mit CD- und MD-Playern eine Regelmäßigkeit. Neben den bereits erwähnten Wechslern, die durchaus beeindruckende Abmessungen aufweisen, erschienen Einbaugeräte in den Abmessungen eines Standardradios. Zusätzlich zu den Ein-Disc-Modellen vieler Hersteller bot Alpine einen CD-Receiver mit drei Discs und Kassettenladefunktion „3DE-7886R“, JVC einen Drei-Disc-Receiver „KD-GT5R“ und Nakamichi einen Slot-Loader mit sechs Discs „MB-100“ an. JVC hat kürzlich ein Kombigerät „KD-MX3000R“ herausgebracht, das sowohl mit CDs als auch mit MDs funktioniert (das Lesegerät erkennt automatisch den Medientyp).

Die CD hat bei all ihren Vorteilen nur einen Nachteil – die Unmöglichkeit, selbstständig Tonträger zu komponieren. Beschreibbare und wiederbeschreibbare Discs werden von Automobilgeräten in der Regel nicht wahrgenommen. Daher ist eine von Sony entwickelte Minidisc eine hervorragende Alternative sowohl zu einem Tonbandgerät als auch zu einer CD. Die Klangqualität ist der einer CD etwas unterlegen, die Abmessungen sind jedoch deutlich kleiner und die garantierte Anzahl der Neuaufnahmen liegt bei bis zu einer Million. Autozubehör für eine Mini-Disk wird neben Sony auch von anderen Herstellern hergestellt.

Autor: A. Shikhatov, Moskau

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