JPH02903B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ ステレオ放送であることを示す所定の低周波
パイロツトトーン信号を含みかつ不所望の干渉信
号をも含みうる信号を受信する入力回路２５，２
６，２７を有する、AMステレオ受信機のための
保護回路であつて： 前記入力回路に結合され、前記干渉信号の周波
数範囲のみを通過させる低域フイルタ１２； 該低域フイルタの出力に結合され、少なくとも
所定の振幅を有するろ波干渉信号に応答して干渉
出力信号をもたらすレベル検知回路１６； 前記入力回路に結合され前記パイロツトトーン
信号を通過させる帯域フイルタ５０と、 該帯域フイルタの出力に結合されほぼ正弦波で
ある前記ろ波パイロツトトーン信号が第一の所定
の振幅を越えたときにパルスを出力する第一のパ
イロツトトーン検出器５２と、 前記帯域フイルタの出力に結合され前記ろ波パ
イロツトトーン信号が前記第一の所定の振幅より
大きい第二の所定の振幅を越えたときにパルスを
出力する第二のパイロツトトーン検出器５４と、 前記第一および第二のパイロツトトーン検出器
５２，５４に結合されこれらの両出力に応答して
前記パイロツトトーン信号に対応する出力信号を
もたらすパイロツトトーンラツチ回路L₁と、 該ラツチ回路Ｌ１の出力に結合されその出力信
号を前記第一または第二のパイロツトトーン検出
器の出力パルスをクロツクとして計数し所定の連
続個数に依存してモノラル制御信号またはステレ
オ制御信号をもたらす制御信号供給回路５８，Ｌ
３と、 から成る制御回路４４；ならびに 該制御回路に結合され、制御回路の前記モノラ
ルまたはステレオ制御信号に応答して前記受信機
の動作モードをモノラル動作とAMステレオ動作
との間で切り換える切換回路４２； から成り、 前記制御回路が、前記レベル検知回路の出力に
結合され、前記干渉出力信号に応答してモノラル
制御信号をもたらし、少なくとも前記所定の振幅
を有するろ波信号を生じさせるのに十分大きい干
渉信号が受信されたときに前記受信機を強制的に
モノラル動作に保持する； ことを特徴とするAMステレオ受信機用保護回
路。

発明の背景 本発明は、AMステレオトーン（tone）検出装
置に関するものであり、更に具体的に云えば、干
渉信号の受信によりステレオトーン検出器及び他
のステレオ受信機回路の誤つた又は不満足の動作
を防止する装置に関する。

同一チヤネル干渉即ち、人間が聞いている周波
数と殆んど同一周波数である他の送信機によつて
引き起される干渉は、放送の分野において周知で
ある。そのような干渉はモノホニツク受信機にと
つて問題となり、２つのオーデイオ信号を同時に
聞くことになつてしまう。AMステレオ受信機に
おいて、それは、付加的問題を起す。いくつかの
ステレオ受信機において、位相同期ループ
（PLL）は、位相変調搬送波（RF又はIF）から
コサイン（余弦）補正信号を抽出するのに利用さ
れる。他の受信機において、PLLは、またステ
レオプログラムの左及び右信号に対して通常Ｌ及
びＲと呼ばれる立体音（ステレオホニツク）オー
デイオ出力信号を提供する復調プロセスに使用さ
れる。余弦補正信号の場合、同一チヤネル干渉
は、極めて僅かのひずみ量しか発生しないが、Ｌ
及びＲの復調に及ぼす効果は、信号源の明らかな
左右移動となるはずである。立体音伝送の存在を
示す信号が低周波トーン以下即ち５〜25Hzの場
合、同一チヤネル干渉は事実上ステレオ信号が受
信されない時に、誤つた“ステレオ検出”信号を
発生するであろう。これらの検出信号は、“ステ
レオ”表示による如きステレオの存在を示すのみ
ならず、ステレオ動作モードを可能とし、不所望
の影響を起す。同一チヤネル干渉が発生すると、
ステレオトーンを有する立体音信号が受信される
場合、ステレオのまま留るが、信号源の明らかな
左右移動が認識される。従つて、同一チヤネル干
渉が顕著である場合、ステレオ動作モードを不能
にすることが望ましい。ある放送状況の場合、隣
接するチヤネル干渉がまた問題となり、やはりモ
ノホニツクモードにすることが望ましい。

発明の要約 従つて、本発明の目的は、同一チヤネル又は隣
接するチヤネル干渉がAMステレオ放送受信によ
る重大な影響を防ぐことである。

本発明の特定の目的は、ステレオ信号を受信し
ていない時にステレオ信号の存在を指示すること
を妨げることである。

本発明のもう１つの目的は、信号源の感知した
間隔又は位置に影響を与える干渉を妨げることで
ある。

更に、本発明のもう１つの目的は、ステレオ放
送受信時であつても、干渉が著しいときにモノホ
ニツク動作モードに切換えることである。

これらの目的及び後で明らかになるであろう目
的は、本発明による回路により達成され、こゝ
で、入力信号（RF又はIF）、又はその信号のある
部分は、同一チヤネル干渉から生ずる音波以下の
周波数のみを通過させるようにろ波される。フイ
ルタ出力は、次に検査され、所定レベルの信号が
存在すると、モノホニツク動作モードが可能とさ
れる。即ち、ステレオ存在トーン検出器、補正回
路及びステレオモードスイツチが短い時間間隔の
間、不可能とされる。若し、付加トーンを有する
ステレオ伝送が受信される場合、トーン検出器を
不能とするためにはより高いレベルのフイルタ出
力信号が要求される。若し、隣接するチヤネル干
渉が問題となる場合、高域フイルタが使用され、
その出力が、また動作モードを制御するであろ
う。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一部回路のブロツク図を示
す。

第２図は、本発明を具える立体音（ステレオホ
ニツク受信機のブロツク図である。

第３図は、第１図の保護回路と協働するステレ
オ存在トーン検出器のブロツク図である。

第４図Ａ，Ｂ，Ｃは、第３図のブロツク図の図
式／論理図を構成する図を示す。

好ましい実施例の詳細説明 第１図は、本発明の簡単化したブロツク図であ
り、ステレオ受信機（第２図参照）のＬ−Ｒチヤ
ネルから入る入力信号を与える入力端子１０を示
す。AMステレオホニツクシステムの２チヤネル
は、通常、Ｉ（同相又はエンベロープ変調）及び
Ｑ（直角又は位相変調）と呼ばれ、Ｉは、一般に、
モノホニツク又は１＋Ｌ＋Ｒ変調を示し、Ｑは、
差信号Ｌ−Ｒの幾つかの機能を示す。

Ｑ信号は、低域フイルタ１２においてろ波され
る。干渉の存在において全く極めて小さいフイル
タ出力は、増幅器１４に結合される。増幅器の次
段にピークレベルセンサ１６があり、フイルタ出
力の所定レベルが検出される時、出力信号を与え
る。所定レベルは、第４図に関し説明されるよう
に、異なる受信信号特性により変化するであろ
う。レベルセンサの出力信号は、タイミング回路
１８を駆動する。タイミング回路は、ステレオ受
信機のステレオトーン検出回路内の回路であり、
又はタイマ補正器回路（corrector circuit）の一
部である。第３図に関し説明されるように、補正
回路２４は、単に検出器を“スロー・モード”に
て再開始又はリセツトするトーン検出器に信号を
結合させるだけである。スロー・モードの動作に
おいて検出器は、所定期間の間、ステレオトーン
検出器信号を与えないから、この配置は、レベル
検出器回路に続く分離したタイマと均等物であ
る。

第２図は、第１図の回路を示すブロツク図２４
を付加した米国特許4159398号から取出された
AMステレオホニツク（立体音）受信機のブロツ
ク図である。この受信機は、本発明を利用し得る
多くの受信機のうちの１つにすぎず、又は受信機
が動作するように設計された受信機又は信号の何
れも本発明を制限するように構成すべきものでも
ない。

第２図の受信機は、（１＋Ｌ＋Ｒ）cos（ω_cｔ＋
φ）形式の信号を受信するように設計され、たゞ
しω_cは搬送周波数であり、φはarctan｛（１−Ｒ
＋ST）／（１＋Ｌ＋Ｒ）｝であり、STは、通常
FMステレオ放送と呼ばれるステレオ指示トーン
又は“パイロツト”トーンである。この信号は、
受信機アンテナ２５において受信され、RF段２
６及びIF段２７において普通の方法にて処理さ
れ、中間周波信号を与える。和又はモノホニツク
信号は、エンベロープ検出器２８にてIF信号か
ら再生される。IF段の出力は、また同期検波器
３０及びリミツタ３１に結合される。リミツタ３
１において、振幅変化が除かれ、リミツタ出力は
cos（ω_cｔ＋φ）に比例するステレオ位相変調の
みを運ぶ。リミツタ３１の出力は、乗算器である
コサイン（cosine）位相検波器３２に結合され
る。リミツタ３１の出力は、また位相同期ループ
３４に結合され、その位相同期ループは、位相検
波器３５、低域フイルタ３６及びVCO３７を包
含する。sinω_cｔの関数であるVCO３７の出力
は、同期検波器３２（又は乗算器）に結合され、
たゞしVCO３７の出力と受信信号（IF搬送波を
有する）との乗算は、信号（１＋Ｌ＋Ｒ）cos
（ω_cｔ＋φ）sinω_cｔを与え、それは、２倍周波数
項を無視して、（１＋Ｌ＋Ｒ）sinarctan〔（Ｌ−
Ｒ）／（１＋Ｌ＋Ｒ）〕又は（１＋Ｌ＋Ｒ）sinφ
となる。それは（Ｌ−Ｒ）cosφであることが理
解できる。VCO３７の位相変換出力（phase
shifted output）cosω_cｔは、またコサイン位相
検波器３２に結合され、そこにおいて２出力は結
合されてcosφに比例する信号を与える。この後
者の信号及び同期検波器３０の出力が分周器４０
において処理され、その結果の信号は、原の差信
号（小さな20Hzステレオ存在信号をプラスした信
号）となる。差信号は、モノ／ステレオモードス
イツチ４２を介してステレオデコーダ又はマトリ
ツクス４１に結合され、その機能は後述されるで
あろう。分周器４０からの信号は、また、パイロ
ツトトーン検波器４４を介して結合され、Ｌ−Ｒ
チヤネルに付加された25Hzトーンが増幅され検波
されて、ステレオホニツク信号の存在を示す。整
流器４５において整流されたパイロツト検波器出
力は、モードスイツチ４２を制御するように結合
され、また、ステレオ指示器４６に結合される。
その指示器４６は簡単なLED（発光ダイオード）
又は他の指示装置でよい。かくして、ステレオ伝
送中、25Hzパイロツトトーンの検波は、ステレオ
指示器を可能にするのみならず、モノ／ステレオ
モードスイツチ４２を経由して回路をステレオモ
ードに切換えるであろう。モードスイツチは、適
当な制御信号が印加されると、回路を開閉する電
圧制御スイツチにしたい。

本発明の回路２４はＬ−Ｒ検波器３０の出力又
は本発明の特定の応用においてAGCを施したＬ
−Ｒ信号に結合してよい。他の実施例において、
エンベロープ信号又は１＋Ｌ＋Ｒ信号は、保護回
路を駆動するのに使用できる。

第３図においてブロツク図形式にて示されるト
ーン検出器回路は、本質的には、本発明の譲渡さ
れ、米国出願第262839号である係属中の米国出願
から取出されたものである。フイルタ５０の入力
信号は、前述したように本質的にはＬ−Ｒ＋ST
である。フイルタ５０は、ステレオ（ST）存在
又は“パイロツト”信号即ち25Hzの周波数に中心
をおく帯域フイルタである。フイルタ５０の出力
は、２個の比較器５２，５４に個別に結合され
る。比較器５２の出力は、ラツチ回路L₁の“リ
セツト”入力に、更にシフトレジスタ５８の“ク
ロツク”入力に結合される。比較器５４の出力
は、ラツチ回路L₁の“セツト”入力に結合され
る。ラツチ回路L₁の出力は、また、レジスタ５
８のデータ入力に結合され、この相互接続は、必
要なら遅延回路５９を含む。レジスタ出力は、２
つの論理ゲート、アンドゲート６０及びノアゲー
ト６２に並列に結合される。簡単化のために、３
個の出力端子Q₀，Q₁，Q₂のみが示されているが、
所望の出力数が利用できることは明らかである。
レジスタ５８のQ₂出力は、ラツチ回路L₂“リセツ
ト”入力である。アンドゲート６０の出力は、ラ
ツチ回路L₃の“セツト”入力に結合され、ノア
ゲート６２の出力は、ラツチ回路L₃の“リセツ
ト”入力に結合される。ノアゲート６２の出力
は、またインバータ回路６６を介してオアゲート
６８の１入力に結合され、その他方の入力は、ラ
ツチ回路L₂の出力である。ラツチ回路L₁〜L₃は、
モトローラ社14043Bの如きカツド（quad）ノア
Ｒ−Ｓラツチ回路の３個の部分によつて実行され
る。シフトレジスタ５８は、モトローラ社14015
のような４ビツト静止（static）シフトレジスタ
５８により実行されよう。シフトレジスタ５８の
“リセツト”及びラツチ回路L₂の“セツト”は、
入力端子７０を経て“同期はずれ（out−of−
lock）”検出器の如き外部回路（図示せず）に結
合され、同調中トーン検出回路を閉鎖する。オア
ゲート６８の出力は、モトローラ社MC1555の如
きタイミング回路７２の“トリガ”及び“リセツ
ト”入力に結合される。代表的な時間遅延は750
ミリ秒であろう。タイマ出力は、インバータ回路
７４を介してアンドゲート６４の第２入力に結合
され、ゲート６４の出力は端子７６において利用
できる。

フイルタ５０に入力される信号は、多周波数か
ら成り、フイルタ出力信号は、フイルタ回路の設
計に依存して本質的に正弦波形となるであろう。
最大振幅は勿論変化し、短時間の間できる限り零
に移行するであろう。比較器５２，５４は、異な
る閾値レベルを有する。比較器５２の閾値は、比
較器が本質的に零交差検出器として機能するよう
に零又その近傍であろう。トーン周波数又はその
近傍において比較器５２をトリガするに充分な信
号が存在するから、比較器の出力は、トーン周波
数において全く正規の矩形波となろう。比較器５
２の出力信号は、ラツチ回路L₁に対してリセツ
ト信号として作用する他に、シフトレジスタ５８
に対してクロツク入力信号として作用する。比較
器５４に対する閾値は、トーン信号の予期される
ピーク振幅近傍でしかもそれ以下にセツトされる
のが好ましく、比較器５４の出力パルスは、比較
器５２の出力パルスより狭いものとなろう。次
に、ラツチ回路L₁は、比較器５４の出力の立上
り端によりセツトされ、比較器５２の出力の立上
り端によりリセツトされる。ラツチ回路L₁の出
力は、シフトレジスタ５８の“データ”入力に結
合される。適当な周波数と振幅の信号の第１検出
において、ラツチ回路L₁からシフトレジスタま
で“１”が結合され、クロツクインされた時、レ
ジスタのQ₀出力において“１”が現われ並列出
力０−０−１となる。第２、第３連続検出におい
て、レジスタ出力は、夫々０−１−１、１−１−
１となる。第３検出において、アンドゲート６０
への全入力は１であり、従つてラツチ回路L₃の
セツト入力に１が結合され、ラツチ入力は１とな
る。ラツチ回路L₃がラツチされた後、トーン信
号の１サイクルが欠けるか（missing）又は、パ
ルスが低すぎる値の場合、レジスタ５８の出力は
１−１−０となり、ラツチ回路L₃はラツチされ
たまゝに留るであろう。しかし、３個のパルスが
欠けるか又は余りに低い場合、シフトレジスタ出
力は０−０−０となるであろう。シフトレジスタ
出力はまたノアゲート６２の入力であるから、ノ
アゲートは、１を出力してラツチ回路L₃をリセ
ツトし、ラツチ出力を零に移行させる。ラツチ出
力は、３個の連続サイクルがフイルタ５０におい
て出力信号を検出するまで零に留るであろう。端
子70からの同期はずれ（out−of−lock）信号は、
またラツチ回路L₂の“セツト”入力に結合され、
レジスタ５８のQ₂出力は“リセツト”入力に結
合される。１がQ₂に現われると、ラツチ回路L₂
の出力は低に移行し、低に留るであろう。次に、
“０”の系列が、ラツチ回路の１出力信号に現わ
れ、レジスタ５８を記録して、ノア回路６２の出
力が高に移行し、オアゲート６８の第２入力上で
インバータ６６からの信号は、タイマ７２のトリ
ガ／リセツト上に下降波形を配置する。この下降
波形はタイミング同期を開始し、アンド回路６４
の１入力上に零を配置する。端子７６の出力は、
また零又は“ノー・パイロツト・トーン”信号と
なる。

タイミング同期の間、もう１つの１がレジスタ
５８を介してシフトされ一連の零（０）が続く
と、タイマ７２は、第２タイミング周期の間オア
ゲート６８からのもう１つの下降波形によつてリ
セツトされる。シフトレジスタ５８がたとえ結果
として１でみたされるとしても、ラツチ回路L₃
を高（high）にセツトし、第２タイミングが終了
するまで端子７６において検出信号が発生されな
い。かくして、極めて雑音のある信号の間、パイ
ロツト検出器は誤りを防ぐであろう。

先行技術の第３図のトーン検出器回路に保護回
路２４を付加する場合には、オアゲート７８は、
シフトレジスタ５８のリセツト入力に挿入される
であろう。オアゲート７８に対する第２入力は回
路２４から入り、回路２４からの出力は、顕著な
同一チヤネル干渉が存在することを示し、シフト
レジスタ５８をリセツトし、端子７６の出力は、
“ステレオ不存在”となるであろう。

第３図のトーン検出器回路は、単に可能なトー
ン検出器回路の１つにすぎず、そのトーン検出器
回路は本発明の保護回路を利用するものであり、
それの限定を意味するものではない。

第４図Ａ，Ｂ，Ｃは、本発明を含むAMステレ
オ受信機回路の一部の図示／論理図である。第４
図Ａは、トーン検出器４４の帯域フイルタ５０及
び保護回路２４のフイルタ１２を具える。入力端
子８０の信号は、Ｑ又は差信号（Ｌ−Ｒ）cosφ、
（Ｌ−Ｒ＋ステレオトーン）cosφ又は幾つかの他
のＱの関数である。“ミユート（mute）”端子８
２の信号は、局間で同調する時、全電子ラジオに
おいてオーデイオ音をミユートする信号であるこ
とが望ましい。Ｑ信号は、帯域フイルタ５０にお
いてろ波され、パイロツトトーン検出器４４にお
ける使用のためにパイロツトトーン又はステレオ
存在トーンに関する出力を与える。好ましい実施
例において、＃１及び＃２の如き２出力が存在
し、２つの異なる振幅レベルにおけるトーン検出
に応答する信号を与える。トーン検出器に対して
出力＃１を与える回路は、零交差検出器に相等
し、出力＃２を与える回路は、高レベルトーン検
出である。これらの機能は、更に、前記に参照し
た係属中の出願に説明されている。参照番号１２
に示されるフイルタ部分は、増幅器１４に結合さ
れ、端子８４の信号は、同一チヤネル増幅器１４
において増幅され、増幅器から入力するトーン検
出器の出力＃１、＃２に接続され、その入力は２
レベルを有することが望ましい。

こゝに第５図を参照するに、２つのフイルタ部
分５０，１２の相補機能は、受信機回路に対して
保護の高レベルを与えることが理解できよう。こ
の図において、曲線Ａは、帯域フイルタ５０の減
衰を示す。曲線Ｂは、低域フイルタ１２の特性を
示す。帯域フイルタは、点Ｃにより示される所望
のトーン信号周波数即ち25Hzであることが望まし
い周波数に中心を置く。両曲線Ａ，Ｂの特性は、
誤り検出信号を防ぐのを助けるが、その回路内の
パイロツトトーンフイルタ５０のみを使用した場
合、25Hzトーンより顕著に高い又は低い周波数に
おける極めて強い信号は、誤検出を引き起す。低
域フイルタを付加することにより、Ｄより低い周
波数の信号又は点Ｅより高い周波数の信号は誤検
出を引き起すことができない。点Ｄと点Ｅとの間
のウインドーにおいて、“ステレオ検出”信号が
出力される前に、真の又は誤れる任意の検出トー
ンを重大な時間の間即ち２秒間、パイロツトトー
ン検出器４４が維持しなければならないことを必
要としない場合、干渉ビートは誤検出を引き起
す。従つて、誤検出信号が発生することは殆んど
不可能である。

第４図Ｃは、第３図のブロツク図に示されるト
ーン検出器の好ましい実施例を示す。第４図Ａ，
Ｂ，Ｃがトーン検出器のI²L実行することは当業
技術者にとつて明らかであり、第３図のブロツク
図は、CMOS実行に基いている。しかし、その
２つは広範に等価となる。第４図Ｃのトーン検出
器への１入力は、“レベル検出器”回路（図示せ
ず）から入るレベル検出信号であり、Ｑ信号の振
幅の大きさ（measure）である。“クリヤ”信号
は、前述したミユート信号から抽出される。同期
はずれ（out−of−lock）信号は第３図の端子７
０の信号であり、所望チヤネルの同調量である。
“増幅器からの信号＃１”及び“増幅器からの信
号＃２”は、第４図Ｂに示されるように、同一チ
ヤネル増幅器１４から入るものである。ゲート
＃１は、通常動作して下方のトリツプレベルを構
成し、ゲート＃２は高いトリツプレベルを構成す
る。ゲート＃１はゲート＃３に結合され、順次、
トーン検出が存在する時、パイロツトラツチ回路
８６から駆動されるゲート＃４を介する信号によ
りターンオフされ、その結果下方の閾値ゲート結
合を破棄する。ゲート＃５は、“クリヤ”入力上
の低入力のために高に移行すれば、ラツチ回路８
７は低に移行し、トーン検出器を短いカウントモ
ードにて動作させる。“長いカウント禁止（long
count inhubit）”と記号づけた信号は、ゲート
＃６に結合され、ラツチ回路８８からの第２入力
がまた１である場合、パイロツトラツチ回路８６
がリセツトされる。ラツチ回路８６の出力は第２
図のマトリツクス又はステレオ検出器（デコー
ダ）４１に帰還結合される。ラツチ回路８８への
入力はシフトレジスタからの全Ｑの合成であり、
この実施において、７個の区分（section）を具
えることが理解される。シフトレジスタの各ラツ
チ回路又はフリツプフロツプ回路は、満足すべき
レベルのステレオ信号の周期に応答して高に移行
する。ゲート＃７の出力が高に移行すると、これ
は、シフトレジスタの第１部分のリセツト上に１
を置き、ゲート＃８を介してシフトレジスタの第
２部のセツト入力に零（０）を置く。シフトレジ
スタは、検出が短い動作モードにて発生するよう
に、零（０）がレジスタをクロツクアウトするま
で、待たなければなないない。１が加えられる
と、シフトレジスタの一連のすべての零（０）が
長い動作モードを開始するのを妨げる。

若し、パイロツトトーンが存在する場合には、
一連の１がシフトレジスタを介してクロツクさ
れ、全部のＱが高になると、ゲート＃９への入力
は高いなり、出力は低になり、フリツプフロツプ
８８の出力はゲート＃10（ラツチ回路８６の入力
に結合される）に対して高になるであろう。これ
らの事情のもとで、フリツプフロツプ８７の出力
は高になり、ゲート１０は低をラツチ回路８６に
出力する。パイロツトラツチ回路８６がリセツト
され、ラツチ回路の出力８９がLED（発光ダイオ
ード）９０の制御回路を駆動し、次にステレオ指
示器４６がオン（on）になる。

かくして、AMステレオ受信器の保護回路が示
され、説明された。そのAMステレオ受信機は、
所望の立体音（ステレオホニツク）オーデイオ情
報の他に、立体音情報の存在を示し、また同一チ
ヤネル又は隣接チヤネル干渉の如き干渉信号を含
む所定の低周波トーンを包含する信号を受信する
手段から構成される。受信した低周波トーンの存
在及び特性によつて種々の受信機機能の制御を与
える他に、その回路は、また受信される干渉信号
量に応じてそれらの機能を制御する。かくして、
誤つたステレオ検出信号及びステレオ指示は、妨
げられ、適当な信号が受信されないときに立体音
（ステレオホニツクモード）は可能とならず、ひ
ずみ補正回路は、それらの状況のもとではとても
可能とならないであろう。本発明の他の変形及び
変更は可能であり、添付請求の範囲の精神及び範
囲内に入る如きすべてのものを包含することを意
図している。