JP3276392B2 - 時間離散型ステレオデコーダ - Google Patents

時間離散型ステレオデコーダ

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JP3276392B2
JP3276392B2 JP11286492A JP11286492A JP3276392B2 JP 3276392 B2 JP3276392 B2 JP 3276392B2 JP 11286492 A JP11286492 A JP 11286492A JP 11286492 A JP11286492 A JP 11286492A JP 3276392 B2 JP3276392 B2 JP 3276392B2
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
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    • H04B1/1646Circuits adapted for the reception of stereophonic signals

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  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、チューナを含む信号回
路と、ステレオマルチプレックス信号を供給するための
復調回路であって、ベースバンドステレオ和信号(L+
R)と、19kHzのステレオパイロット信号と、38
kHzの抑圧副搬送波でダブルサイドバンド振幅変調し
たステレオ差信号(L−R)とを有するステレオマルチ
プレックス信号を供給する復調回路と、アナログ信号を
時間的離散信号に変換するためのサンプラと、時間離散
的マルチプレックス信号を時間離散的左チャネルステレ
オ信号と右チャネルステレオ信号とに時分割マルチプレ
ックスデコードするためのステレオデコーダとを有する
受信器に関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】この型式の受信器自体
は、例えば萩原らの論文「デジタル信号処理型式のステ
レオFM受信器(IEEE Transactions on Corsumer Elec
tronics, Vol. CE-32, No.1, February 1986, pp.37-4
3)から公知である。
【0003】公知の受信器では、所望の無線FM受信信
号は、チューナによってFM中間周波数信号に変換され
る。このFM中間周波数信号は、復調回路で復調され
る。FMステレオ送信機に同調しているときには、それ
によって得られる所望のベースバンド変調信号はステレ
オマルチプレックス信号を形成する。斯かるベースバン
ド・ステレオマルチプレックス信号は、0から15kH
zまでの間のステレオ和信号(L+R)、19kHzの
ステレオパイロット信号、及び38kHzの抑圧副搬送
波で両側波帯振幅変調したステレオ差信号(L−R)と
を有する。公知の受信器では、このベースバンド変調信
号と、従ってステレオマルチプレックス信号とがデジタ
ル化した形で(即ち時間及び振幅の離散形式で)ステレ
オデコーダに送られ、デジタルステレオマルチプレック
ス信号は左チャネルと右チャネルのステレオ信号L及び
Rにデコードされる。サンプラは例えば復調回路に前置
するか、もしくは後置してもよく、また復調回路中に加
えてもよく、ディジタル化に使用される。
【0004】しかし、ステレオマルチプレックス信号の
周波数範囲外では、ベースバンド変調信号はまた、例え
ばラジオデータ信号(RDS)および/または57kH
zのRDS搬送波で変調したトラフィック送信機識別信
号を含むことも出来る。実際には、ディジタルステレオ
・マルチプレックス信号は、特にこれらの付加信号のア
リアシングを防止するために、このマルチプレックス信
号を濾波することが必要であると思われる。ステレオマ
ルチプレックス信号の最大周波数と前記の付加情報に要
求される前記57kHzのラジオデータ信号搬送波付近
の周波数範囲との間の周波数間隔が比較的小さいため
に、ステレオマルチプレックス信号を選別するためのフ
ィルタには厳密な選択性が要求される。この様なフィル
タは複雑であって、集積化することが難かしく、そのた
め比較的高価となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、少な
くとも非常に容易に集積化することの出来る回路によっ
て時間離散的マルチバンド・ステレオマルチプレックス
信号を効果的に選択、デコードするステレオデコーダ中
で時間離散的信号処理を行なう、冒頭に述べた種類の受
信器を提供することにある。
【0006】本発明によれば、チューナを含む信号路
と、ステレオマルチプレックス信号を供給するための復
調回路であって、ベースバンドステレオ和信号(L+
R)と、19kHzのステレオパイロット信号と、38
kHzの抑圧副搬送波でダブルサイドバンド振幅変調し
たステレオ差信号(L−R)とを有するステレオマルチ
プレックス信号を供給する復調回路と、アナログ信号を
時間離散的信号に変換するためのサンプラと、時間離散
的マルチプレックス信号を時間離散的左チャネルステレ
オ信号と右チャネルステレオ信号とに時分割マルチプレ
ックスデコードするためのステレオデコーダとを有する
受信器は、従ってステレオデコーダが、有限のインパル
ス応答時間と実質的に一定の群遅延時間とを有する時間
離散的ハーフバンド低域フィルタ回路で、前記変調ステ
レオ差信号の周波数範囲と少なくとも共通部部分を有す
る遷移バンド内にある振幅伝達特性の低域エッジを持
ち、低域エッジと実質的に点対称である前記38kHz
のステレオ副搬送波の周波数の位置に半値伝達を行なっ
た時間離散的ハーフバンド低域フィルタ回路を含んでお
り、前記受信器はまたフィルタ回路の出力信号の時間順
の偶数および奇数値を、同時に発生するサンプリング値
の時間順の対に変換するために第1の回路の出力に結合
される離間回路と、前記サンプリング値の複数の対の線
状組合せ用およびフィルタ回路によって生じる左チャネ
ルと右チャネルのステレオ信号の間のクロストークの補
償用の離間回路に結合したデマトリックス回路とを含ん
でいる。
【0007】この様な、ステレオマルチプレックス信号
を選択し且つまたステレオマルチプレックス信号のサン
プリング周波数を減少または除去するためのフィルタ回
路を含む受信器中で使用するための選択的ディジタルス
テレオデコーダは、それ自身、例えば欧州特許出願、第
308,520号により公知である。
【0008】しかし、この公知のステレオデコーダのフ
ィルタ回路の低域エッジは、比較的急傾斜であり、従っ
てこのフィルタ回路は非常に複雑であって、6×38k
Hzの出力サンプリング周波数を必要とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、斯かるフィル
タ回路の実質的に線形の相転移を行なうことにより、ま
たステレオマルチプレックス信号中のステレオ信号の抑
圧を可能とすることによって、一方に於て信号情報の顕
著な損失なくステレオマルチプレックス信号の選択が、
また他方ではステレオマルチプレックス信号の周波数範
囲を超える周波数範囲内の信号の充分な抑圧が比較的選
択性の低い低域フィルタを用いて可能であるという認識
に基づくものであって、斯かる抑圧は、− 38kHz
副投送波での半値転移が得られる様な、即ち、フィルタ
回路がフィルタ回路に加えられる38kHzの入力信号
の振幅値を2分割する、即ち6dBだけ減少する様な方
法で、また− フィルタ回路の振幅転移特性の低域エッ
ジが、このエッジ上にあって前記半値転移を生じる点に
関して主として対称的な状態で得られる様な方法で増加
するが、その性質の1つは、低域フィルタ回路が遷移帯
中で周波数に依存する振幅変化を生じ、その場合に38
kHzの副搬送波を中心として実質的に対称な周波数値
にある周波数成分の和が実質的に一定であり、転移帯内
にあるベースバンドの周成分に等しいことにある。
【0010】本発明による方法を使用するときには、上
記で考察したデコードすべきステレオマルチプレックス
信号の選択とステレオマルチプレックス信号の周波数範
囲より上の信号の抑圧が、前記の時間離散的低域フィル
タによって得られるのみならず、SIN比の改良もまた
公知のステレオデコーダに関して達成される。更に前記
の公知の場合に於けるよりも著しく低い出力サンプリン
グ周波数を信号情報の損失なしに使用することも可能で
ある。
【0011】低域フィルタ回路によって生じるステレオ
差信号を周波数により抑圧することにより、クロストー
クをこの抑圧によって制限せしめ、線形信号の組合せを
適正に選定することに依って簡単に除却することが可能
で、従って左チャネルと右チャネルのステレオ音声信号
をデマトリクスすることが出来る。
【0012】従って本発明による受信器の好ましい実施
例は、デマトリクス回路が第1及び第2のデマトリクス
段を有し、その両マトリスク段でサンプリング値の線形
和と差の結合が行なわれることを特徴とするものであ
る。
【0013】更に別の好ましい実施例は、比較的簡単な
回路構成により正確なデマトリクス化を可能とするもの
であって、デマトリックス回路が第1及び第3の信号結
合段を有し、その第1の結合段に於て補間回路の出力信
号サンプリング値の和と差が形成されて、それぞれ和信
号と差信号を発生し、また第2の結合段に於て前記の和
信号と差信号の和と差が形成されることを特徴とする。
【0014】更に別の好ましい実施例は、正確にデマト
リックスするために必要なフィルタ回路の出力信号の偶
数および奇数のサンプリング信号値の時間配列を効果的
な方法で行なうもので、補間回路がフィルタ回路の出力
信号の前記偶数および奇数のサンプリング値の少なくと
も1つの振幅依存移相用のオールパスフィルタを含んで
おり、その移相によって偶数と奇数のサンプリング値の
間の位相差を補償することを特徴としている。
【0015】更に別の好ましい実施例は、遅延補償分岐
部とフィルタ回路が偶数及び奇数の入力信号サンプリン
グ値を別々に処理するための信号分岐部とを有し、遅延
補償分岐部がn個のカスケード状に配置された遅延回路
を有し、信号分岐部が第1番目から第(2n+1)番目
までの遅延回路のカスケード回路ならびにこれらと並列
の第1番目から第(n+1)番目までの係数乗算器とを
有し、第1番目から第(n+1)番目の係数乗算器の出
力信号値が第(n+1)番目の遅延回路に時間対称的に
配置された信号サンプリング値に加算され、前記フィル
タ回路が遅延補償分岐と、第(2n+1)番目の遅延回
路と第1番目の係数乗算器の出力サンプリング値を加え
合わせるための加算器段を有することを特徴する。
【0016】この方法を使用するときは、フィルタ回路
と、サンプリング周波数を更に簡単な方法で10分の1
除算を行なうことが出来る。
【0017】更に斯かるフィルタ回路中での信号処理に
より、また高域選択を行なうために簡単な方法で前記の
低域フィルタ回路のほとんど全ての要素を使用すること
が出来る。ステレオマルチプレックス信号の周波数範囲
より上の前記追加信号を効果的な方法で選択することが
可能であり、他方ステレオマルチプレックス信号を有効
な程度にまで抑圧することが出来る。この目的のため
に、本発明による受信器は、好ましくは、低域フィルタ
回路に関して同一の半値周波数、階数および群遅延時間
を持ち、且つ遷移帯内の振幅特性の高域エッジが低域フ
ィルタ回路の場合に相当する半帯域高域フィルタ用の場
合に相当し、他方遅延補償分岐部と低域フィルタ回路の
信号分岐部とを共有し、また一方に於て遅延補償分岐部
の出力サンプリング値間に差を形成し、他方第(2n+
1)番目の遅延回路と第1番目の係数乗算器の出力サン
プリング値の合計を形成するための差分段階を備え、差
分段階の出力がまた半帯域の高域フィルタ回路の出力を
構成する半帯域高域フィルタ回路を特徴とする。
【0018】
【実施例】図1に、無線周波数の搬送波でFM変調した
ベースバンド変調信号を含む無線周波数FM受信信号を
受信するのに適した本発明に依る受信器を示す。
【0019】このベースバンド変調信号は多数の成分か
ら成っている。図3に示す周波数スペクトルのベースバ
ンド変調信号を実施例とする。図3では曲線C1によっ
て周波数範囲が0と15kHzの間にあるステレオ和信
号(L+R)が示されている。fpは19kHzのステ
レオパイロット信号であり、C2は抑圧38kHzステ
レオ副搬送波で両側波帯振幅変調し且つ周波数範囲が2
3kHzと53kHzの間にあるステレオ差信号(L−
R)であり、C3は57kHzの囲りの4.8kHz帯
域内のトラヒック伝送識別信号と結合可能なラジオデー
タ信号である。
【0020】ベースバンド変調信号中のステレオマルチ
プレックス信号は、偶数の半周期(0−π)中に2つの
ステレオ信号の1つ(例えばL)により振幅変調され、
また奇数の半周期(π−2π)中に、他方のステレオ信
号(例えばR)により振幅変調される38kHz搬送波
とみなすことが出来る。ステレオ左チャネル音声信号と
ステレオ右チャネル音声信号を受信器末端での時分割マ
ルチプレックスデコードに依りステレオマルチプレック
ス信号から直接デコードすること自体は、最初に示した
論文から公知である。
【0021】図示されている受信器は、逐次アンテナ入
力、チューナT、復調器回路、サンプラ又はA/D変換
器A/D、時分割マルチプレックス・ステレオデコーダ
SD、モノ‐ステレオ選択器MMS、パイロット信号フ
ィルタPF、及び左右チャネルの音声信号を左チャネル
のステレオスピーカと右チャネルのステレオスピーカR
Sにそれぞれ供給する音声信号処理装置ASPに結合さ
れる。ステレオデコーダSDは、SDの入力Iに結合さ
れた時間離散的半帯域フィルタ回路QMFを有してお
り、この回路は入力Iとステレオマルチプレックス信号
出力SMOの間の時間離散的半帯域フィルタ回路(QM
F I−SMO)として、また入力Iとラジオデータ信
号出力RDOの間の時間離散的高域フィルタ回路(QM
F−I−RDO)として機能する。ステレオデコーダS
Dはまた信号出力SMOに結合した離間回路ICを含
み、デマトリクス回路DEMがそれに続いている。ラジ
オデータ信号出力RDOは、ラジオデータ信号を処理す
るためのラジオデータ信号処理装置RDSに結合されて
いる。受信されたラジオデータ信号の性質と情報に応じ
て、ラジオデータ信号処理装置RDSは同調制御信号を
チューナTに供給することが出来、および/またはRD
Sメッセージを表示装置に表示させることも出来る。
【0022】チューナT内では、88〜108MHzの
間の周波数範囲内の所要の無線周波数FM受信信号がF
M中間周波数(IF)信号に変換され、また中間周波数
が選定、増幅されたのち、復調回路FD中でアナログベ
ースバンド信号に復調される。上述のベースバンド変調
信号は復調回路の出力端子にアナログ形式で出力され
る。このアナログ・ベースバンド復調信号はA/D変換
器でディジタル化されるが、AD変換器は19kHzの
パイロット信号周波数の倍数、実際の装置では152k
Hzのサンプリング周波数(以下第1サンプリング周波
数という)を使用する。時分割マルチプレックス・ステ
レオデコーダSDでデジタル信号処理が行なわれるの
で、ベースバンド変調信号の種々の信号成分を別々に信
号処理することが最も重要である。実際には、エイリア
シング効果とスプリアス信号妨害によって、データチャ
ネルの信号成分はベースバンド・ステレオマルチプレッ
クス信号の周波数範囲に達すること、およびその逆の場
合も避けなければならない。斯かる信号分離は、入力I
とステレオマルチプレックス信号出力SMOの間で時間
離散的低域フィルタ回路QMF(I−SMO)として作
動する時間離散的半帯域フィルタ(QMF)によって得
られる。
【0023】時間離散的半帯域低域フィルタ(QMF
(I−SMO))の低域部での低域選択に続いて、補間
回路ICでの補間と、デマトリクス回路DEMでの左右
チャネルのステレオ音声信号のデマトリクス化が行なわ
れる。これらの左右チャネルのステレオ音声信号Lおよ
びRは、デマトリクス回路DEMの第1及び第2の出力
に供給可能となるが、デマトリクス回路DEMはまた、
ステレオ和信号L+Rを供給することの出来る第3の出
力を有している。モノ/ステレオ選択は、デマトリクス
回路DEMに続くモノ‐ステレオ選択器MSSにより行
なわれる。パイロット信号フィルタPF内で、19kH
z混信成分が抑圧され、他方音声信号処理装置ASP内
ではデジタル/アナログ交換と、可能な音声信号増幅お
よび音質調整が行なわれ、それに引続いて左右のスピー
カによって音の再生が行なわれる。
【0024】デジタル信号処理用に要求されるクロック
周波数は前記の第1のサンプリング周波数に要求される
周波数を含んでおり、ステレオマルチプレックス信号出
力SMOに接続された位相結合ループにより19kHz
ステレオパイロット信号に結合される。この位相結合ル
ープは位相検出器として作動する逓倍器M1、低域フィ
ルタLP1、調節可能な発振器VCO、及び直角位相出
力部により第1の周波数逓倍段に結合された分周回路を
有している。分周回路DIVはこの直角位相に於て、ス
テレオマルチプレックス信号出力SMOから供給される
ステレオマルチプレックス信号中の19kHzステレオ
パイロット信号に対して直角位相にある局部19kHz
ステレオパイロット信号を供給する。調節可能な発振器
VCOの周波数は、受信器中のディジタル信号処理に要
求される全てのクロック周波数とサンプリング周波数
が、別の分周器(図示されていない)によって前記の周
波数が導出することが出来るように選ばれる。
【0025】ステレオマルチプレックス信号出力SMO
はまた第2の逓倍段M2に結合され、第2の逓倍段M2
には局部19kHz同相ステレオパイロット信号が分周
回路DIVの同相出力から加えられる。第2の逓倍段M
2は、受信したステレオマルチプレックス信号中の19
kHzステレオパイロット信号用の同期振幅検出器とし
て作動する。第2の逓倍段M2からは、受信した19k
Hzステレオパイロット信号によって制御される自動モ
ノ‐ステレオ切換のために、第2の低域フィルタLP2
を介してモノラル‐ステレオ選択器MSSに制御信号が
加えられる。
【0026】既に上で述べた様に、ステレオマルチプレ
ックス信号の周波数範囲より上の信号成分を効果的に抑
圧することが、満足すべきステレオマルチプレックス信
号処理にとって本質的に重要である。特に、図3に示す
様にRDSおよびARI信号成分を含む変調信号につい
ては、エイリアシング効果およびその他の混乱が、これ
らの成分の抑圧が不十分なためにステレオ音声信号中に
発生することがある。ステレオマルチプレックス信号を
効果的に選択するために、時間離散的半帯域低域フィル
タQMF(I−SMO)は、図3に曲線C4で理想化し
た形で示した振幅伝達特性を有する。従来公知のフィル
タ回路は振幅伝達特性の低域エッジがステレオマルチプ
レックス信号の高周波とRDS/ARI信号の低周波と
の間の遷移帯域内にあるが、これに対して時間離散的半
帯域低域フィルタQMF(I−SMO)の振幅伝達特性
の低域エッジは遷移帯域は、23kHzと53kHzの
間のステレオ差信号(L−R)(曲線C2)の周波数範
囲内にある。従って、低域フィルタ回路(QMF I−
SMO)の低域エッジの傾斜は、所望のステレオマルチ
プレックス信号の周波数範囲よりも高い周波数範囲内に
ある信号成分を効果的に抑圧する様に、公知のフィルタ
回路の場合よりも可成り緩かにすることが出来る。その
結果、低域フィルタ回路(QMF I−SMO)は、比
較的低い階調(例えば第5階調)のものでよく、また比
較的低い周波数で作動せしめてもよく、従って低域フィ
ルタ回路は簡単な回路構成にすることが出来る。その他
の結果としては、ステレオクロストークが、低域フィル
タ回路QMF(I−SMO)によって選択されたステレ
オマルチプレックス信号の、76kHzサンプリング周
波数に於て発生する偶数および奇数のサンプリング値の
間で発生することが挙げられる。従って、前述の公知の
時分割マルチプレックスデコーディング法により、選択
されたステレオマルチプレックス信号から直接左右のチ
ャネルのステレオ音声信号をデコードすることは、もは
や不可能であるが、このクロストークを除去するために
はデマトリクス操作が要求される。これについてはさら
に以下説明する。
【0027】低域フィルタ回路(QMF I−SMO)
によって選択されたステレオマルチプレックス信号の線
形デマトリックスを可能とするために、低域フィルタ回
路(QMF I−SMO)の位相転移はその作動範囲内
で実質的に線形であるべきである。換言すれば低域フィ
ルタ回路(QMF I−SMO)の群遅延時間は実質的
に一定であるべきである。更に通過帯域内での振幅転移
は実質的に平滑であり、また低域端の周波数範囲内に於
て、即ち遷移帯域内に於て、周波数と共に、半値転移が
38kHz副搬送波に於て得られるような方法で、また
振幅転移特性が前記半値転移を生じる点に対して実質的
に対称である様な方法で減少すべきである。低域フィル
タ回路(QMF I−SMO)は、従って38kHz入
力信号成分の振幅値を半分に、即ち6dBだけ減少せし
め、125kHzの入力または第1のサンプリング周波
数および76kHzの出力サンプリングを有するに十分
であり、また遷移帯域内の低域フィルタ回路の振幅変化
が周波数に依存し、周波数成分の和が38kHz副搬送
波を中心として実質的に対称にある周波派値に於て実質
的に一定であり、遷移帯域内にある通過帯域内の周波数
成分に等しい、という性質を持っている。
【0028】低域フィルタQMF(I−SMO)中での
選択により、ステレオ差信号(l−r)の上下側波帯に
コヒーレント信号が付加されるが、これは最初のステレ
オ差信号L−R)の振幅の実質的に半分である。その結
果、最初の偶数および奇数の信号サンプリングによって
搬送されるステレオ情報のクロストークが明確に固定さ
れる。偶数および奇数のサンプリング時に、下記のステ
レオ信号の組合せが76kHzサンプリング周波数に於
ける出力SMOに於て得られる。
【0029】 サンプリング時 ステレオ信号の組合せ 0 (L+R)+(l−r)=3/2L+1/2R 1 (L+R)−(l−r)=1/2L+3/2R 2 (L+R)+(l−r)=3/2L+1/2R 低域フィルタQMF(I−SMO)の低域端による抑圧
によってステレオマルチプレックス信号中に導入される
左右チャネルのステレオ信号間のクロストークは、簡単
な線形信号処理操作によって実質的に補償することが出
来る。
【0030】低域端は、ステレオ和信号(L+R)の最
高周波数の後で、且つステレオ差信号(L−R)の最低
周波数の前で開始されることが好ましく、また主として
線形減衰を示さなければならない。入力Iと出力SMO
の間のフィルタQMF等の時間離散的半帯域低域フィル
タはそれ自体公知であって、ステレオマルチプレックス
信号の正確な選択に十分な程度に実質的に線形であっ
て、図3中の理想化曲線C4に近似する位相と振幅特性
を持つ様に寸法決定することが出来る。この様なフィル
タ回路は、上記のステレオマルチプレックス信号の選択
に非常に適している。
【0031】図4に低域フィルタQMF(I−SMO)
による濾波後のステレオマルチプレックス信号の周波数
スペクトルを示す。この図では、周波数と2次的関係で
増加し、特にステレオ差信号の上側の側波帯中で大きい
FMトライアングルノイズが補足的に抑圧される。その
結果S/N比は、前記の公知の受信器に較べて改良され
る。
【0032】信号出力SMOに於けるフィルタQMFに
よって供給される選択されたマルチプレックス信号の交
互にとられた偶数および奇数のサンプリング値は、前記
した様に76kHzのサンプリング周波数に於て生じ
る。これらの偶数及び奇数のサンプリング値は、38k
Hzのサンプリング周波数に於て補間回路ICの出力に
同時に供給可能となる様な方法で、補間回路中で互いに
位相ずれを生じる。この様な信号処理操作は公知のジレ
シプロカル半帯域フィルタによって実現することが出来
る。
【0033】既に上記した様に、左右の両チャネルの音
声信号は、デマトリクス回路DEM中で線形信号の組合
せを適当に選ぶことによって実質的にデマトリクスされ
る。
【0034】図2には、図1に示した様な受信器中のス
テレオ情報の時分割マルチプレックスデコーダとして使
用するためのステレオデコーダの実施例を示した。時間
離散的半帯域フィルタ回路QMF(I−SMO)は、例
えばIEEE Transactions on Circuits and Systems, Vo
l. CAS 34, No.3, March 1987, pp.297〜300 に発表さ
れたP.P. Vaidyanathan およびT.Q. Ngugen による論文
「有限インパルス特性フィルタの設計のための要論」か
ら、それ自体は公知である。フィルタ回路QMFは遅延
回路30を有し、この回路を経て入力Iは遅延補償分岐
部31〜34と結合され、また信号分岐部1〜5、10
〜20、および35〜40に結合されている。遅延回路
30は第1のサンプリング周波数(125kHz)に等
しいクロック周波数で作動し、フィルタQMFのその他
の要素は第1のサンプリング周波数の値の半分(76k
Hz)に等しいクロック周波数で作動する。その結果、
偶数および奇数の入力信号サンプリングの1つ、例えば
偶数入力信号サンプリングを、且つこの例に於て信号分
岐部での奇数サンプリングを、又はその逆に、遅延させ
ることが可能となる。遅延補償分岐部は4つのカスケー
ド配列の遅延化回路31〜34を含み、また信号分岐部
には第1から第9までの信号遅延回路35〜43のカス
ケード回路が含まれる。各遅延回路35〜43は、加算
回路10〜19の直列接続の各対の間に加えられる。例
えば、第1の遅延回路35が加算回路10および11の
間に加えられ、以下同様である。加算回路10と19、
11と18、12と17、13と16、14と15の入
力は第1から第5までの係数乗算器1〜5の出力にそれ
ぞれ接続される。これらの第1から第5までの係数乗算
器1〜5の入力はステレオデコーダSDの入力Iに共通
接続される。この構造によって第5の遅延回路39の前
後での時間に対して対称的に信号サンプリング値が第1
から第5までの係数乗算器の出力信号値に加えられる。
加算回路10の入力は基準零値に接続され、他方加算回
路19の出力は差分段として作動する。遅延補償分岐の
出力は加算回路20および29の入力に接続される。こ
れらの加算回路の出力は、前述のステレオマルチプレッ
クス信号入力SMOとラジオデータ信号出力RDOを、
それぞれ構成する。図3中の曲線C4により説明した様
な振幅転移特性が係数乗算器1〜5の係数、即ち加重係
数を適当に選ぶことによって得られ、その曲線は本発明
によるステレオデコーダの正確な作動に十分近い所望の
振幅転移特性C4に近似する。
【0035】本発明を理解するためのフィルタQMFの
作動については上掲の論文に詳記されている。フィルタ
QMFに続く補間回路ICに於ては、信号出力部SMO
にフィルタQMFにより供給される偶数および奇数信号
サンプリングについて、ある一定の配列が行なわれる。
補間回路ICは、フィルタ回路QMFの出力信号の前記
偶数及び奇数サンプリング値の少なくとも1個以上の振
幅依存移相を行ない、これらの偶数及び奇数のサンプリ
ング値は同時に供給される。この目的のために、FIR
(有限インパルス特性)又はIIR(無限インパルス特
性)のフィルタが使用される。斯かるフィルタ自体は、
例えばProceeding of IEEEのVol. 76, No.1 January 19
88, pp19〜32に発表されたP.A. Regaliaらの論文「ディ
ジタル全域フィルタ−最初の汎用信号処理構成ブロッ
ク」から公知である。
【0036】図2に示した補間回路ICはフィルタQM
Fの信号出力部SMOに接続され、遅延分岐部44およ
び6,7,24〜26、45より成る信号分岐部を有す
る。遅延補償分岐部にはクロック周波数76kHzで作
動する遅延回路44が設けられている。補間回路ICの
信号分岐部には、係数乗算器が含まれており、その入力
側は信号出力部SMOに接続され、出力側は差分段とし
て作動する第1の加算段24の反転入力に接続されてお
り、加算段24の出力は同様に差分段として作動する加
算段25の反転入力に接続され、また第2の係数乗算器
を経て、差分段として作動する第3の加算段26の非反
転入力部に接続される。この第3の加算段26の出力
は、加算段25の反転入力部に接続され、また遅延回路
を経て加算段24の非反転入力部、及び加算段26の反
転入力部に接続される。6,7,24〜26,45の信
号分岐部内の回路は、遅延回路44のクロック周波数の
半値、即ち38kHzのクロック周波数で作動する。遅
延回路44の出力及び加算段25の出力は、偶数及び奇
数信号サンプリングを38kHzのサンプリング周波数
で同時に行なう補間回路ICの出力を構成する。補間回
路ICは逐次発生する偶数および奇数信号サンプリング
を、偶数入力信号サンプリングを奇数入力信号サンプリ
ングに対して振幅非依存型の移相を行なうことによっ
て、偶数と奇数の対として同時に行なわれる信号サンプ
リングに変換するか、もしくはその逆を実行する。係数
乗算器6の加重係数は、補間回路ICの実際の信号処理
時には機能を持たないが、主としてICのディジタル分
割回路の利用可能なレジスタ長の最適利用に役立つ。前
記移相は係数乗算器7の加重係数によって所望の値に調
節することが出来る。本発明を理解するために、補間回
路ICの作動について更に詳記することは不要であっ
て、最後に挙げた論文が参照される。
【0037】デマトリクス回路は、左右両チャネルのス
テレオ音声信号をデマトリクス化するための第1及び第
2の信号組合せ段を有する。第1及び第2の信号組合せ
段は、加算段27,28、および差分段として作動し、
加算段27,28の出力に結合される加算段23,22
とを有する。補間回路の遅延回路44の出力をIC1と
し、補間回路ICの加算段の出力をIC2とすれば、I
C1は係数回路8を経て加算段27の反転入力部に接続
され、且つまた加算段22と加算段21の入力に接続さ
れる。IC1はまた加算段28の非反転入力に接続され
ている。IC2は係数乗算器9を経て加算段27の非反
転入力に接続される。IC2はまた加算段28の反転入
力および加算段23及び21の入力とに接続される。加
算段21〜23の出力部は、それぞれベースバンド・モ
ノラル音声信号、右チャネルステレオ音声信号および左
チャネルステレオ音声信号を供給する。係数乗算器8お
よび9は、これらの係数乗算器に供給されるサンプリン
グ値に、それぞれ1/2および2の加重係数を乗じる。
これらの加重係数は、他のSDの係数乗算器によりIC
1およびIC2のサンプリング値に導入される加重係数
を補償するように、また同時にDEM中の左チャネルと
右チャネルのステレオ音声信号の効果的なデマトリクス
化を可能とする様に選ばれる。
【0038】上述したところから明らかなように、本発
明の着想はまた、既に示したフィルタ回路とは異なる種
類のフィルタ回路によって案出されることも出来、また
時間離散的半帯域低域フィルタ回路は、例えば切換式コ
ンデンサを使用し、既に示した場合と異なる形態ではあ
るが、その作動がフィルタの性質に関して特許請求の範
囲に示されたところに対応するディジタル及び非ディジ
タル形式とすることも非常によく可能である。
【0039】図2に示した対称性FIRフィルタ型の時
間離散的半帯域フィルタQMFは、加算回路29によっ
て高域フィルタに拡張することも容易に可能である。フ
ィルタ回路QMFは、図3に曲線C4により図解した低
域特性に対立する、入力Iと出力RDOとの間の高域特
性の転移を行なう。従ってまたラジオデータ信号RDS
および/またはARI信号を選択するためにフィルタQ
MFを使用することが出来る。
【0040】上述の時間離散的半帯域フィルタQMFの
実施例に於ては、高域特性は加算回路29によって容易
に得られる。このフィルタに関する論文から公知である
ように、入力Iとラジオデータ信号出力RDOの間で高
域フィルタとして作動する時間離散的半帯域フィルタ回
路QMFは、低域フィルタ回路と同じ半値周波数、階調
および群遅延時間を持ち、振幅特性の高域エッジは低域
フィルタ回路の遷移帯域に対応する遷移帯域内にあり、
また遅延補償分岐部と低域フィルタの信号分岐部とを共
有している。高域フィルタ回路は、一方に於て遅延補償
分岐部の出力サンプリング値と、他方に於て(2n+
1)次の遅延回路と第1の係数乗算器の出力サンプリン
グ値の和との間に差を形成するための差分段を備えてい
る。このとき差分段の出力はまた半帯域高域フィルタ回
路の出力を構成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による受信器の構成を示した
回路図。
【図2】図1に示した様な受信器中で使用するための時
分割マルチプレックス・ステレオデコーダの構成を示し
た回路図。
【図3】図2に示した様なステレオデコーダ用に使用す
るためのステレオマルチプレックス信号の周波数スペク
トルと時間離散的半帯域低域フィルタ回路の転移特性を
示した説明図。
【図4】時間離散的半帯域低域フィルタ回路の出力部に
於けるステレオマルチプレックス信号の周波数スペクト
ルを示した説明図。
【符号の説明】
SD ステレオデコーダ DEM デマトリクス回路 SMO ステレオマルチプレックス出力部 QMF I−SMO 時間離散的半帯域フィルタ回路 QMF I−RDO 時間離散的高域フィルタ回路 RDO ラジオデータ信号出力部 RDS ラジオデータ信号処理装置 M1 逓倍器 LP 低域フィルタ VCO 発振器 MSS モノラル‐ステレオ選択器 IC 補間回路 1〜9 係数乗算器 10〜29 加算回路 30〜34 遅延回路 35〜43 信号遅延回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (72)発明者 ヨハン、カミエル、ユゼフ、バン、ギン ダードイレン ベルギー国ハセルト、ケンピシェ、ステ ーンウェーク、293 (56)参考文献 特開 平3−6939(JP,A) 欧州特許出願公開308520(EP,A 1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04H 5/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チューナーと、ベースバンド・ステレオ和
    信号(L+R)、19kHzステレオパイロット信号お
    よび抑圧された38kHz副搬送波で振幅変調されたダ
    ブルサイドバンドであるステレオ差信号(L−R)を含
    むステレオマルチプレックス信号を供給するための復調
    回路と、アナログ信号を時間離散信号に変換するための
    サンプラと、時間離散的ステレンマルチプレックス信号
    を時間離散的左チャネルおよび右チャネルステレオ信号
    へ時分割マルチプレックスデコードするためのステレオ
    デコーダとを含む信号路を有する受信器であって、受信
    器が有限インパルス特性と実質的に一定の群遅延時間を
    有する時間離散的半帯域低域フィルタ回路を含んでお
    り、その振幅転移特性の低域端が、少なくとも一部が前
    記変調ステレオ差信号の周波数範囲と共通である遷移帯
    域中にあり、また前記38kHzステレオ副搬送波の周
    波数で、それに対して低域端が実質的に点対称である周
    波数に半値転移を有し、前記受信器がまたフィルタ回路
    の出力信号の時間順偶数および奇数サンプリング値を同
    時に発生するサンプリング値の時間順対に変換するため
    にフィルタ回路の出力に接続された補間回路と、前記の
    サンプリング値の対の線形結合とフィルタ回路によって
    生じる左チャネルおよび右チャネルのステレオ信号の間
    のクロストークの補償のために補間回路に結合されたデ
    マトリクス回路とを含むことを特徴する受信器。
  2. 【請求項2】請求項1記載の受信器において、補間回路
    が低域フィルタ回路の出力信号の前記偶数および奇数の
    サンプリング値の少なくとも1つ以上の振幅依存移相の
    ためのオールパスフィルタを含んでおり、移相が偶数と
    奇数のサンプリング値の間の位相差を補償することを特
    徴とする受信器。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の受信器において、
    デマトリクス回路がサンプリング値の線形和と差の組合
    せを実行する第1および第2のデマトリクス段を有する
    ことを特徴とする受信器。
  4. 【請求項4】請求項1から3のいずれかに記載の受信器
    であって、低域フィルタ回路が遅延補償分岐部と、偶数
    および奇数の信号サンプリングを別々に処理するための
    信号分岐部とを有し、遅延補償分岐部がn個のカスケー
    ド配置の遅延回路を有し、信号分岐部が第1から第(2
    n+1)までの遅延回路のカスケード回路と、これに並
    列の第1から第(n+1)までの係数乗算器を有し、第
    1から第(n+1)までの係数乗算器の出力信号値が第
    (n+1)番目の遅延回路を中心として時間対称的に行
    なわれる出力信号のサンプリング値に加算され、前記フ
    ィルタ回路は遅延補償分岐部、第(2n+1)番目の遅
    延回路及び第1の係数乗算器の出力サンプリング値を相
    互に加え合せるための加算段を有することを特徴とする
    受信器。
  5. 【請求項5】請求項2から4のいずれかに記載の受信器
    において、補間回路の入力が遅延回路を経て補間回路の
    第1の出力に結合され、オールパスフィルタ装置が第1
    から第3までのそれぞれ反転および非反転の入出力部を
    持つ第1から第3までの加算器を有し、補間回路の入力
    が第1の係数乗算器を経て第1の加算段の反転入力部に
    接続され、前記加算段の出力が第2の加算段の反転入力
    に接続され、且つ第2の係数乗算器を経て第3の加算段
    の反転入力に接続され、第3の加算段の出力が第2の加
    算段および別の遅延回路の入力に結合され、前記別の遅
    延回路の出力が第1の加算段の非反転入力および第3の
    加算段の反転入力に接続され、また第2の加算段の出力
    が補間回路の第2の出力を構成することを特徴とする受
    信器。
  6. 【請求項6】請求項3から5のいずれかに記載の受信器
    において、デマトリクス回路が第1及び第2の信号結合
    段を有し、第1の信号結合段に於て補間回路の出力信号
    のサンプリング値の和および差が形成され、それぞれ和
    信号および差信号を発生し、また第2の信号結合段に於
    て前記和信号と差信号の和および差が形成されることを
    特徴とする受信器。
  7. 【請求項7】請求項3、4または5のいずれかに記載の
    受信器において、低域フィルタ回路に関して同一の半値
    周波数、階調及び群遅延時間を有し、低域フィルタ回路
    の場合に対応する遷移帯域内に振幅特性の高域エッジを
    有し、低域フィルタ回路の遅延分岐部と信号分岐部とを
    共有する半帯域高域フィルタ回路であって、一方に於て
    遅延補償分岐部の出力サンプリング値の間の差を生じ、
    他方第(2n+1)番目の遅延回路と第1の係数乗算器
    の出力サンプリング値の和を生じるための差分段を備
    え、差分段の出力がまた半帯域低域フィルタ回路の出力
    を構成する半帯域高域フィルタ回路を特徴とする受信
    器。
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