JPH01279646A - Ｆｍ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は　ＦＭ　ステレオ放送を受信するための装置に
関する。

Ｂ１発明の概要 ＦＭ　ステレオ放送の受信装置においてパイロット信号
ｃｏｓωｐ１　　を検出して、副搬送波ｃｏｓ　２ωｐ
１　　のパルスを作る。一方、ＦＭ復調でモノラル信号
とパイロット信号の多重信号を取り出し、この信号で　
ＦＭ変調して、ＩＦ　段のＦＭ変調波との周波数差成分
を作る。また、この周波数差成分の周波数分布から周波
数コンバータなどを用いて逆相分布を作り、周波数差の
ＦＭ変調波の正相と逆相の周波数分布をｃｏｓ　２ω、
ｔのパルスでスイッチングし、これを　ＦＭ復調してス
テレオ信号とする。

Ｃ０従来の技術 現在の　ＦＭ放送では、そのベースバンド信号Ｅは、式
（１）に示すように、左耳信号ＥＬと右耳信号ＥＲの和
のモノラル信号ＥＭ ＥＭ　”　ＥＬ　＋　ＥＲ にＥＲと　ＥＬの差信号（ステレオ信号）ＥＳＥｓ　”
　ＥＲＥＬ で　２ｆ、＝　　３８　　ｋＨｚ　の副搬送波を振幅変
調して多重して形成される。式（１）のＰＣＯ８ωｐ１
　　はパイロット信号である。

Ｅ　＝　ＥＭ　＋ＥＳ　ｃｏｓ２ωＩ、ｔ　＋　Ｐ　ｃ
ｏｓω、ｔ・・　・・　（１） その周波数分布では、第３図に示すように、ＥＭは　１
５ｋＨｚ以下であり、ｆ、＝１９ｋＨｚのパイロン１−
信号、２ｆｐ＝　　３８　　ｋ臣を中心とするＥｓの変
調波が多重されている。

第４図はＦＭ　ステレオ受信機の基本的な構成を示すブ
ロック図で、１　はアンテナ入力、２　はＲＦ　増幅器
、３　は局部発振器、４　は周波数コンバータ、５　は
　ＩＦ　増幅器、６　はリミッタ、７はＦＭ復調器、８
　は　ｆｐ分離器、９　は２ｆ、１発生器、１０　は低
域通過フィルタ（ＥＭ分離）、１１　は２ｆい（３８ｋ
ｌ（ｚ）±　１５ｋＨｚ　の帯域通過フィルタ（Ｅｓｃ
ｏｓ　２　ｆ、ｔ　　分離）、１２　は同期検波器、１
３　は７トリクス、１４　は右耳信号Ｅｇ、１．５　は
左耳信号Ｅ１．を表わす。

アンテナ入力　１　をＲＦ増幅器２でＲＦ増幅後、局部
発振器３の周波数と周波数コンバータ　４　で差周波と
して　ＩＦ　段の　１．０　、７　Ｍ　Ｈｚに変換する
。周波数コンバータ　４　の出力はＩＦ　増幅器５　お
よびリミッタ　６　を経て　ＦＭ復調器　７　に加える
。その出力を　ｆｐ分離器８゜低域通過フィルタ　１０
．帯域通過フィルタ　１１０分波器で、ＥＭ　ｃｏｓ　
ωｐｔ　　と　Ｅｓｃｏｓ２ω、ｉ、の成分に分けて　
ｆｐ分離器８　の出力のＣ０５（１１１）ｔ　　からｃ
ｏｓ２ωｐｔを　２ｆ、発生器９で発生させて、帯域通
過フィルタ　−１　の出力から同期検波器　１２　によ
って差信号Ｅｓを出力させ、低域通過フィルタ　−０　
の出力の和信号ＥＭとマトリクス　１３で ＥＲ二□（ＥＭ　＋　ＥＳ　） ＥＬ”　　　　（ＥＭ　　　ＥＳ） として、右耳信号ＥＲと左耳信号ＥＬを再生する。

一般に　ＦＭ復調器７　の　ＦＭ復調出力の雑音ＥＮは
復調信号（ベースバンド信号）の周波数に比例し、三角
雑音として知られている。

ＥＮ　＝　（ω１−ω）　ｃｏｓ　（ω１−ω）を第５
図は　ＦＭ復調器　７　の出力の雑音分布を示す。和信
号ＥＭ分に比べて差信号Ｅｓ分の雑音が著しく大きいこ
とがわかる。

なお、和信号Ｅ、については右耳信号ＥＲと＝４− 左耳信号ＥＬで送信側でプリエンファシスにより高周波
成分を増大させ、受信側で高周波成分を低下させるデイ
エンファシスにより高周波の雑音の増大を抑えている。

多重信号の差信号Ｅｓの雑音は和信号ＥＭに比べて約２
０ｄＢ　太きい。したがって現行ＦＭステレオ放送の受
信では、強電界受信ではステレオ受信しても　ＳＮ比は
良好であるが、弱電界時にはモノラル信号ＥＭの　ＳＮ
比は十分でもステレオ成分Ｅｓの　ＳＮ比が低下して雑
音が多く、受信品質が低下する。

弱電界でのステレオ受信の　ＳＮ比の対策として、下記
のような幾つかの方法が提案されたり実現されたりして
いる。

（１）弱電界時にはモノラルで受信し、強電界時のみス
テレオ受信とする。

（２）ＵＳＡ　では　ＦＭＸ方式が提案されている。こ
の方式では、送信側でステレオ成分を非線形処理して、
ｓｉｎ　２ωｐｔ成分として従来方式に多重し、受信時
にはｓｉｎ　２ω、、ｔ　とｃｏｓ　２ω、１　　の両
方のステレオ成分を利用し、和信号ＥＭと差信号Ｅｓの
　ＳＮ比をはゾ等しくする。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記方式（１）には、弱電界でステレオ
受信ができず、またマルチパス妨害などでモノラルとス
テレオの受信が頻繁に切り換わると、異和感が発生する
という欠点があり、方式（２）は送信側がＦＭＸ方式で
電波を出さなければならない欠点を持っている。

［発明の目的］ 本発明の目的は、従来の　ＦＭ放送の電波をそのま＼受
信してステレオ信号受信の　ＳＮ比を向上させて、弱電
界受信での差信号Ｅｓの　ＳＮ比の向上により弱電界で
もモノラルと同程度のステレオ受信を可能にするＦＭ受
信装置を提供することである。

Ｅ１課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明によるＦＭ受信装置
は、第１の復調器による復調信号からモノラル信号を分
離する第１の分離手段と、上記復調信号からパイロット
信号（ｆｐ）を分離するとともに、該パイロット信号（
ｆｐ）から２（ｆｐ）の副搬送波パルスを得る手段と、
上記モノラル信号を　ＦＭ変調する変調器と、上記第１
の復調器前段の　ＦＭ変調信号と上記変調器の出力信号
の差周波数信号を得る手段と、該差周波数信号に対し逆
相分布信号を得る手段と、上記差周波数信号と逆相分布
信号を上記副搬送波パルスにより選択して出力するスイ
ッチング手段と、その選択された信号を復調してステレ
オ信号を得る手段と、」１記モノラル信号と該ステレオ
信号から左／右耳信号を得る手段とを含むことを要旨と
する。

Ｆ１作用 ＦＭ　ステレオ放送の受信において、ステレオ成分をＥ
ｓｃＯ８２ω。ｔ　という多重信号の形ではなく、差信
号Ｅ５という音声信号の　ＦＭ変調波を復調することに
より、　ＦＭ復調に伴う三角雑音の低周波領域の低レベ
ルの影響しか受けないようにする。

Ｇ、実施例 以下に、図面を参照しながら、実施例を用いて本発明を
一層詳細に説明するが、それらは例示に過ぎず、本発明
の枠を越えることなしにいろいろな変形や改良があり得
ることは勿論である。

第１図は本発明による　ＦＭ受信装置の構成を示すブロ
ック図で、図中、第４図と共通する引用番号は第４図に
おけるものと同しか、またはそれに対応する部分を表わ
し、１６　は　ＦＭ変調器、１７．１８　　は周波数コ
ンバータ　（ｆｐ）、１９は局部発振器（２ｆ＋　）、
２０　は電子スイッチ、２１　は　ＦＭ復調器を表わす
。

以下上記実施例の動作を説明する。

モノラル信号Ｅ、とパイロット信号ＣＯ８ωｐ１、副搬
送波ｃｏｓ　２ω、ｔ　の発生までは第４図の従来方式
と同様である。

低域通過フィルタ　１０　の出力の和信号ＥＭで　Ｆ　
Ｍ変調器　１６　を駆動し、和信号ＥＭによる　ＦＭ変
調波Ｍ２（ｔ）を発生させる。たゾし、低域通過フィル
タ　］０　の遮断周波数は２０ｋｌ（ｚとし、ＥＭ　十
Ｐ　ｃｏｓ　ωｐｔ　でＦＭ変調器　１６　を駆動する
。リミッタ　６　の出力である　ＦＭ変調波（ＩＦ　帯
）は式（１）の多重信号で変調されているが、これをＭ
、（ｔ　’）で表示する。

Ｍ＋（ｔ）　＝　Ａ　ｓｉｎ　（ωｃｔこ＼で、 ω。：　搬送波周波数（ＩＦ　段にも適用）、Δω、：
　ＥＭの最大角周波数偏移、 ω１　：　ＥＭの角周波数、 Δω、、：　　Ｅ５　ｓｉｎ　２ωｐｔの最大角周波数
偏移、ω２：Ｅｓの角周波数。

Ｍ２（ｔ）　＝　Ａ　ｓｉｎ　（ωＣ’　ｔこ＼で、 ωＣ″二　ＦＭ変調器　１６　の出力の搬送周波数。

リミッタ　６　の出力のＭｌ（ｔ）と　ＦＭ変調器１６
　の出力のＭ２（ｔ）の差周波信号を周波数コンバータ
　１７　で取り出し、　Ｍ３（ｔ）とする。

Ｍ３（ｔ）　　＝　　Ａ　　ｓｉｎ　（（ωｃ−ωｃ’
）ｔＭ３（ｔ）はステレオ信号Ｅｓｃｏｓ　２　ωｐｔ
　　のＦＭ変調波となる。

周波数コンバータ　１７　の出力を周波数コンバータ　
１８　に加え、周波数コンバータ　１８　の局部発振器
１９　の周波数ｆｘを周波数コンバータ　１７　の搬送
波周波数ｆｓ　　（ｆｓ　＝　　ｆｃ　−ｆ（Ｈ’）よ
り高＜Ｌ（ｆｘ＞ｆｓ）、周波数コンバータ　１８　で
（ｆｘ　　　ｆｓ　）の差成分を作り、周波数コンバー
タ　１７　の出力とともに電子スイッチ　２０　に加え
る。電子スイッチ２０はｃｏｓ２ωｐ１　　発生器　１
９　の出力でスイッチし、その出力を　ＦＭ復調器　２
１　に加えて、ステレオ信号Ｅｓを得、低域通過フィル
タ　１０　の出力の和信号ＥＭとマトリクス回路　１３
　に加えて、右耳信号ＥＲ１４および左耳信号ＥＬ１５
　　を得る。

ステレオ信号Ｅｓの復調について第２図を用いて説明す
る。第２図の縦軸は　ＦＭ変調波では周波数を表し、音
声信号では電圧に対応する。

第２図（ａ）は周波数コンバータ　１７　のＦＭ変調波
であり、その音声信号は Ｅｓｃｏｓ２ωｐ１　　である。

第２図（ｂ）は２ｆｐ発生器９のｃｏｓ２ω、、ｔ　の
パルス出力を示し、第２図（ｃ）は周波数コンバータ　
］−８の　ＦＭ変調波であり、周波数分布としては（、
）と逆相になっている。

すなわち、（ａ）のピークのＡは（Ｑ）では谷のＡ′と
なる。（ａ）と（Ｃ）の平均値の周波数を等しくするた
めには、 ｆＸ−ｆｓ＝ｆｓ とすればよく、 ｆｘ＝　　２ｆｓ　＝　　２　　（ｆｃ　　−ｆｃ’　
）に選ぶ。

電子スイッチ２０で（ａ）と（ｃ）を（ｂ）で交互に取
り出すことにより、（ｄ）の周波数分布が電子スイッチ
　２０　の出力として得られ、これを　ＦＭ復調器２１
　でステレオ信号Ｅｓを復元する。

第２図（ｅ）および（ｆ）は原理的説明図である。（ａ
）は（ａ）の周波数分布を副搬送波Ｃ０８２ω、ｔ　の
正弦波の代りに方形波を用いた表示であり、（ａ）はそ
の基本波成分と見ることができる。同様に（ｆ）は（ｅ
）とその逆相変調波を（ｂ）でスイッチした変調波の周
波数分布である。

（ｆ）を　ＦＭ復調器２１　でＦＭ復調すれば即ステレ
オ信号Ｅｓとなるが、（ｄ）の場合は１５ｋＨｚの低域
通過フィルタを用いる必要がある。

ＦＭ復調器２１　での　ＦＭ復調は変調信号がＥｓｃｏ
ｓ２ωｐ１　　ではなく、　Ｅｓなので、ＦＭ復調に伴
なう三角雑音のうち、１５ｋｌ（ｚ以下の成分、すなわ
ち和信号ＥＭと同じ帯域となり、差信号Ｅｓであるステ
レオ信号の　ＳＮ比は和信号ＥＭであるモノラル信号の
　ＳＮ比と同程度になる。

ＦＭ復調器２１　の出力は第２図（ｆ）に示すように　
１／４ｆｐ毎に（ｂ）のスイッチングにより　ＦＭ変調
波（ａ）と　ＦＭ変調波（ｃ）の搬送波の不連続による
雑音を伴うが、３８ｋ）Ｉｚｚ以下成分となり、差信号
Ｅｓの復調信号からは除去される。

Ｈ０発明の詳細 な説明した通り、本発明によれば、受信ステレオ信号の
　ＳＮ比が向上し、モノラル信号と同程度の　ＳＮ　比
にすることができるようになり、弱電界でのステレオ受
信が可能となるという利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による　ＦＭ受信装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は第１図に示す装置の動作を説明する波
形図、第３図は　ＦＭ　ステレオ信号のベースバントの
周波数分布を示す図、第４図は　ＦＭ　ステレオ受信機
の基本的な構成を示すブロック図、第５図は　ＦＭ復調
の雑音分布を示す図である。 １　・　・アンテナ入力、２　・・・・・ＲＦ　増幅器
、３　・・・・局部発振器、４・・　・・・周波数コン
バータ、５　　・・ＩＦ　増幅器、６・　・・・・リミ
ッタ、７・・・ＦＭ復調器、８・・　・・ｆ１分離器、
９・・・・２ｆｐ発生器、１０・・　・低域通過フィル
タ（］ＥＭ分離）、１１　・・・　２ｆｐ（３８，に七
）±　１５ｋｌ（ｚの帯域通過フィルタ（ＥｓｃＯ８２
ωｐｔ　分離）、１２・・・・・・・・同期検波器、１
３・・・・・−マトリクス、１４・・　・・右耳信号Ｅ
Ｒ１１５・・・・・・左耳信号ＥＬ、１６・・・・・団
・ＦＭ変調器、１７．１８・・・・・・・周波数コンバ
ータ（ｆｌ）、１９・　・・・局部発振器（２ｆ１）、
２ｏ・・団・・・・電子スイッチ、２１・・・・・・・
・ＦＭ復調器。 特許出願人　クラリオン株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）第１の復調器による復調信号からモノラル信号を
   分離する第１の分離手段、 （ｂ）上記復調信号からパイロット信号（ｆ＿ｐ）を分
   離するとともに、該パイロット信号 （ｆ＿ｐ）から　２（ｆ＿ｐ）の副搬送波パルスを得る
   手段、 （ｃ）上記モノラル信号をＦＭ変調する変調器、（ｄ）
   上記第１の復調器前段のＦＭ変調信号と上記変調器の出
   力信号の差周波数信号を得る手段、 （ｅ）該差周波数信号に対し逆相分布信号を得る手段、 （ｆ）上記差周波数信号と逆相分布信号を上記副搬送波
   パルスにより選択して出力するスイッチング手段、 （ｇ）その選択された信号を復調してステレオ信号を得
   る手段、および （ｈ）上記モノラル信号と該ステレオ信号から左／右耳
   信号を得る手段 を含むことを特徴とするＦＭ受信装置。