JPH03101528A - Ｆｍステレオ受信装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はベースバンド信号としてモノラル信号に副搬送
波をステレオ信号でＡＭ変調したものを多重して　ＦＭ
変調波としている　ＦＭ放送のステレオ受信装置に関す
る。

［発明の概要］ 下記を特徴とする上記種類のステレオ受信装置が開示さ
れる。

（１）ＦＭ変調波（ＩＦ周波数ｆＩｏ）をＦＭ復調して
モノラル信号（またはこれとパイロット信号を加える）
を取り出し、この信号で再びＦＭ変調する。この際の無
変調時の搬送周波数を　２　ｆ　ｔｏとする。また、周
波数偏移はもとの　ＦＭ変調波の２倍とする。

（２）上記の搬送波２ｆｌｏでモノラル信号（振幅２倍
）によるＦＭ変調波と（１）の入力の　ＦＭ変調波（ｆ
ｘｏ）の差周波数成分を周波数コンバータにより作る。

（３）パイロット信号から発生させた副搬送波（ｃｏｓ
２ωｐｔ　）に同期したパルスで（２）の信号と入力の
　ＦＭ変調波をスイッチする。

すなわち入力　ＦＭ変調波のｃｏｓ　２ω、１　　＝１
　と（２）の　ＦＭ変調波をｃｏｓ２ωｐｔ＝−１で時
系列の　ＦＭ変調波とし、スイッチャの他端の出力には
逆相の関係の　ＦＭ変調波を得る。

（４）（３）の時系列の　ＦＭ変調波を各々ＦＭ復調し
、さらに、ｃｏｓ　２ω、ｔ　での切り換えにより生じ
る搬送波（ｆｘｏ）の不連続分を時間幅の狭いパルスで
除去する。これを低域通過フィルタに通して右耳信号お
よび左耳信号とする。

［従来の技術］ ＦＭ放送波のベースバンド信号は、第６図に示すように
、モノラル信号ＥＭ　Ｏ〜　１５ｋＨｚにステレオ信号
Ｅｓで副搬送波（２ｆ、＝３８に■ｈ）を振幅変調した
ものを加算してＥＢとし、これで周波数変調（ＦＭ　）
している。なお、パイロット信号としてｆ、＝１９ｋＨ
ｚの正弦波もベースバンド信号に多重している。

基本となる右耳信号をＥＲ，左耳信号をＥＬとすると以
下の関係となる。

Ｅ阿＝　４　（ＥＲ十ＥＬ）　　　・・・・・・・・・
（１）Ｅｓ　　＝　　’ｒ　　（ＥＲ−Ｅｔ、　　）　
　　　　　−−・＝　　（２）Ｅｅ　　”　　ＥＭ　　
＋　　ＥＳＣＯ８２ω、ｔ　　＋　　ｐｃｏｓω、ｔ・
・・・・・・・・　（３） ｐ　Ｃｏ！ｉｌωｐｔ　：　パイロット信号Ｅａでパイ
ロットを除いた波形を第５図に示す。

受信機では、第７図に示すように、受信アンテナ１　の
出力を高周波増幅器２で高周波増幅し。

周波数コンバータ　４　に加える。局部発振器３との差
周波数を周波数コンバータ　４　の出力として得て、こ
れを　ＩＦ　　（中間周波）信号（周波数ｆ＋ｏ　＊　
　１０．７　Ｍ土）と呼ぶ。周波数コンバータ　４　の
出力はＦＭ変調波なので、振幅リミッタ　５　でレベル
を一定に制限しても変調信号には影響しない、振幅リミ
ッタ　５　の出力はＦＭ復調器６でベースバンド信号（
式（３）のＥＢ）とし、パイロット分離フィルタ　７で
ｆ、＝：１９ｋＨｚ　を取り出して副搬送波発生器８　
（ＰＬＬ　回路などを用いる）に加えてｃｏｓ　２ω、
ｔ　を発生させて、スイッチ回路９　をスイッチする。

パイロット分離フィルタ　７　の他の出力はｆ、＝１９
に七　（式（３）のｐ　ｃｏｓωｐｔ　　）を除いた形
となり、これはＥＭ＋Ｅｓｃｏｓ２ωｐｔ　となるので
、スイッチ回路９に加えて副搬送波発生器８の出力の ｃｏｓ　２ω、１　　でスイッチする。第５図（ａ）で
Ａ点はｃｏｓ　２ω２ｔ　＝１　であり、右耳信号ＥＲ
となる。第５図（ａ）でＢ点はｃｏｓ２ωｐｔ　＝−１
であり、左耳信号Ｅｔ、どなる。スイッチ回路９　の出
力がパルス列になるので、低域通過フィルタ　１０，１
１　　でＥＲ，ＥＬとして出力１２．１３　へ送り出す
。

第７図は原理的構成図であるが、極めて簡単な構成で専
ら実用されている。しかし、第７図のＦＭ復調器６　で
　ＦＭ復調した信号はＦＭ変調方式で特有なベースバン
ドの周波数に比例して増大する所謂三角雑音を発生する
。第２図にベースバンドでの雑音分布を示す。

［発明が解決しようとする課題］ １５　　ｋ比以下のＥＭ　（モノラル）と　３８ｋ）（
ｚ　±　１５ｋＨｚのステレオ信号では大きく、ＳＮ比
が異なり、ステレオ信号の　ＳＮ比の低下がステレオ放
送のサービスエリアを限定する。

すなわち、現行受信機はステレオチャネルＥｓの弱電界
受信時の　ＳＮ比劣化が欠点である。

［発明の目的］ 本発明の目的は、弱電界受信においてもステレオチャネ
ルＥｓのＳＮ比が劣化しないＦＭステレオ受信装置を提
供することである。

［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　ステレ
オ受信装置は、受信した第１の　ＦＭ変調波を　ＦＭ復
調した信号からモノラル信号を抽出する手段と、抽出さ
れたモノラル信号を再びＦＭ変調して、第２の変調波を
得る変調手段と、該第２の変調波と上記第１のＦＭ変調
波の差周波数成分を得る手段と、受信されたパイロット
信号から副搬送波に同期するパルスを生成する手段と、
上記第１のＦＭ変調波と上記差周波数成分を上記パルス
によりスイ′ツチングして、第１の信号と第２の信号を
得る切換え手段と、上記第１および第２の信号をそれぞ
れ復調してＥＲ，ＥＬ倍信号得る復調手段とを含むこと
を要旨とする。

［作用］ ＦＭステレオ放送の送信側の信号形式を変更せず、受信
機の回路を変更することで右耳信号および左耳信号の　
ＳＮ比をモノラル信号と同程度とし、ステレオ放送の受
信サービスエリアを拡大する。すなわち、概念的には第
２図の従来方式の雑音分布を第３図に示すようにＥＲ，
ＥＬについてもモノラルと同程度の雑音とし、ステレオ
受信範囲を拡大する。

［実施例］ 以下に１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　ステレオ受信装置の構成
を示すブロック図で、図中、第７図と共通する引用番号
は第７図におけるものと同じか、またはそれに対応する
部分を表わし、１４　は低域通過フィルタ（ＥＭ分離）
、１５はＶＣＯ（ＦＭ変調：２ｆ、、）、１６　は乗算
回路、１７は低域通過フィルタ（ｆｓ。）、１８　は電
子スイッチャ、１９　は２ｆ、パルス発生器、２０　は
雑音除去パルス発生器、２１．２２　はＦＭ復調器、２
３．２４　はゲイト回路を表わす。

第５図は第１図に示す回路の各部の信号の波形を示す。

以下上記実施例の動作を説明する。

原理的には、式（３）をベースバンド信号とする　ＦＭ
変調波が周波数コンバータ　４で得られ。

その周波数はｆｌ。である。第５図（ａ）がその波形で
ある。

（ａ）を　ＦＭ復調して、　ＥＭ酸成分取り出し、２ｆ
１ｏを　２ＥＭでＦＭ変調した信号が第５図（ｂ）の実
線である。こへで（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）の縦軸は周波数である。（ａ）と（ｂ）を周波数
演算して差周波数を取り出すと、第５図（ｃ）となる、
（ａ）と（Ｃ）はベースバンド信号で、ＥＭが共通で、
ＥＳ　ｃｏｓ２　ωｐｔ　　が逆相になっている。（ｄ
）に示すｃｏｓ２ωｐｔ　で（、）と（ｃ）をスイッチ
する。

すなわち、（ａ）をｃｏｓ２ωｐｔ　　＝　　１　で、
（ｃ）をｃｏｓ２ω、ｔ　　＝　−１で取り出せば、Ｅ
Ｒをベースバンドとする　ＦＭ変調波となり、（ａ）を
ｃｏｓ２ω、ｔ　＝−１で、（ｃ）をｃｏｓ２ωｐｔ＝
　１　で取り出せば、ＥＬをベースバンドとするＦＭ変
調波となる。

第１図でＦＭ復調器６のＦＭ復調波からパイロット分離
フィルタ　７．ｃｏｓ２ω、を発生回路８　を経て　２
ｆ、パルス発生器１９で第５図の（ｅ）、（ｆ）のパル
スを発生させ、電子スイッチャ　１８　を制御する。一
方、　ＦＭ復調器６の　ＦＭ復調から低域通過フィルタ
　１４　で第６図の　１５ｋＨｚ以下のモノラル信号Ｅ
Ｍを分離し、ＶＣＯ（電圧制御発振器）１５でＦＭ変調
する。ＶＣＯ１５の中心周波数（無変調波）は　２ｆ□
。である、ＶＣＯ１５の出力は２ｆ、、を基準にＥＭで
ＦＭ　Ｌ、たＦＭ変調波となる。振幅リミッタ　５　と
　ＶＣＯ１５の出力を乗算回路　１６で積をとり、その
差周波数成分を低域通過フィルタ　１７で取り出す。低
域通過フィルタ　１７の出力は第５図（ａ）と（ｂ）の
差周波数成分であり、第５図（ｃ）となる。低域通過フ
ィルタ　１７のベースバンド信号は ＥＨ−Ｅｓ　　ｃｏｓ２　ωｐｔ となる。電子スイチャ　１８で乗算回路１６の出力であ
る　ＥＸ　−Ｅｇ　ｃｏｓ２ω、ｔ　と振幅リミッタ　
５　の出力であるＥＭ　＋　ＥＳ　ｃｏｓ２ωｐｔを切
り換えて、　ＥＲをベースバンド信号とするＦＭ変調波
と　ＥＬをベースバンド信号とするＦＭ変調波を電子ス
イチャ　１８の出力に得る。

すなわち、第５図（ａ）と（ｏ）を（ｅ）でスイッチす
ると、（ｈ）の実線のＥＲをベースバンドとする　ＦＭ
変調波と（ｈ）の破線のＥｔ、をベースとする　ＦＭ変
調波となる。なお、説明を簡単にするために　ｐ　ｃｏ
ｓωｐ１　　のパイロット信号は省略した。ＥＲ、Ｅ、
４がＦＭ復調器２１゜２２の出力となる。２ｆ、パルス
発生器　１９の出力である第５図（ｅ）、（ｆ）からス
イッチタイムをマスクする（ｇ）のパルスを雑音除去パ
ルス発生器２０　で作り、これでゲイト回路２３゜２４
　をオン／オフする。（ｉ）に示すように。

ＥＲの２ｆｌ、パルス発生器　１９　によるスイッチポ
イント　Ｃ，Ｄ、Ｅ　の部分は　ＩＦ　の位相の不連続
による雑音を発生するので、ゲイト回路２３．２４　　
による（ｇ）のパスルでこの雑音を除去する。結局、第
５図（ｉ）のＣ’、Ｄ’Ｄ”、Ｅ″の間はＥＭと同じ　
ＳＮ比のＥＲ＋ＥＬを得て、（ｉ）に示す不要高周波を
低域通過フィルタ　１０．１１　　で除去する。

勿論、復調したＥＭの雑音が増大すれば（ｃ）に示すＥ
に−Ｅ５ｃｏｓ２ω、ｔ　の雑音も増大するので、モノ
ラルよりも　ＥＲ＋　ＥＬの　ＳＮ比が向上することは
ない。

パイロット信号については触れなかったが最終の低域通
過フィルタ（０〜　１５　　ｋＨｚ　）１０゜１１　で
パイロットの　１９ｋＨｚは除去される。

第４図にパイロット信号のある例として低域通過フィル
タ　１４　の出力がＥ　Ｍ　＋　　ｐ　ｃｏｓ　ω、　
ｔ　　の例を採ると電子スイッチャ　１８への入力は第
４図（ａ）の破線（低域通過フィルタ　１７　の出力）
と実線（振幅リミッタ　５の出力）になる。これを　２
ｆＩ、パルス発生器　１９　の出力（ｂ）のｃｏｓ　２
ωｐ１　でスイッチすると、電子スイッチャ　１８　の
出力は第４図（Ｃ）をベースバンドとする　ＦＭ変調波
を得て、　ＦＭ復調、低域通過フィルタ（０〜　１５ｋ
Ｈｚ）で第４図（ｄ）のＥＲを得る。パイロットは除去
される。

［発明の効果］ ＦＭ変調波の復調時のベースバンドの高周波で増大する
三角雑音の影響をモノラル信号と同程度に抑制すること
ができる。また搬送波の位相の不連続に伴う雑音も抑制
することができる。このため、ステレオ信号の受信ＳＮ
比をモノラル信号の　ＳＮ比と同程度にすることができ
、弱電界でのステレオ受信を可能とする（高感度化）。

また、ＦＭ　ステレオ放送を移動受信する場合にも、マ
ルチパスなどで間欠的に発生する弱電界受信にも効果が
あり、ステレオ放送のま＼で　ＳＮ比のよい受信が可能
となる（移動受信）。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による　ＦＭ　ステレオ受信装置の構成
を示すブロック図、第２図は　ＦＭ復調の雑音分布図、
第３図は雑音分布の目標を示す図。 第４図はパイロット信号があるときの波形図、第５図は
第１図に示す回路の各部の信号の波形を示す図、第６図
はベースバンド信号の周波数分布図、第７図は従来の受
信機の基本構成を示すブロック図である。 】・・・・・・・・・受信アンテナ、２・・・・・・・
・・高周波増幅器、３・・・・・・・・・局部発振器、
４・・・・・・・・・周波数コンバータ（ＩＦ　発生）
、５・・・・・・・・・振幅リミッタ、６・・・・・・
・・・ＦＭ復調器、７・・・・・・・・・パイロット分
離フィルタ、８・・・・・・・・副搬送波発生器（ｃｏ
ｓ２ω、ｔ　）、１０．１１・・・・・・・・・低域通
過フィルタ、１２・・・・・・・・・ＥＲ比出力１３・
・・・・・・・・ＥＬ出力、１４・・・・・・・・・低
域通過フィルタ（ＥＭ分離）、１５・・・・・・・・・
ｖＣｏ（ＦＭ変調：２ｆ＋ｏ）、１６・・・・・・・・
・乗算回路、１７・・・・・・・・・低域通過フィルタ
（ｆ＋ｏ）、１８・・・・・・・電子スイッチャ、１９
・・・・・・・・・２ｆｌ、パルス発生器、２０・・・
・・・・・・雑音除去パルス発生器、２１゜２２・・・
・・・・・・　ＦＭ復調器、２３．２４・・・・・・・
・・ゲイト回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 受信した第１のＦＭ変調波をＦＭ復調した 信号からモノラル信号を抽出する手段、 抽出されたモノラル信号を再びＦＭ変調して、第２の変
   調波を得る変調手段、 該第２の変調波と上記第１のＦＭ変調波の差周波数成分
   を得る手段、 受信されたパイロット信号から副搬送波に同期するパル
   スを生成する手段、 上記第１のＦＭ変調波と上記差周波数成分を上記パルス
   によりスイッチングして、第１の信号と第２の信号を得
   る切換え手段、および 上記第１および第２の信号をそれぞれ復調して右耳信号
   および左耳信号を得る復調手段 を含むことを特徴とするＦＭステレオ受信装置。