JPH0671238B2

JPH0671238B2 - Ａｍステレオ受信機用補正制御回路

Info

Publication number: JPH0671238B2
Application number: JP61181837A
Authority: JP
Inventors: ローレンス・エム・エツクランド
Original assignee: モトロ−ラ・インコ−ポレ−テツド
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1986-08-01
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: US4679237A; KR870002702A; JPS6234434A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明はAMステレオ受信機用補正制御回路に関するもの
である。特に、不十分な信号の受信期間中にＣ−QUAM
ステレオ無線受信機のコサイン（余弦）補正回路（cosi
ne corrector circuit）を制御する手段、即ちAMステレ
オ受信機用補正制御回路に関係する。

AMステレオ受信機の分野では、両立性（compatibilit
y）の要求は、受信信号の包絡線（エンベロープ）（env
elope）は同一情報信号入力を有するモノホニツクシス
テム（monophonic system）の包絡線と同一でなければ
ならないということを意味する。Ｃ−QUAMステレオ無線
受信機においては、それ故に、包絡線は１＋Ｌ＋Ｒであ
るが、位相変調は真の直角信号（非両立性;non-compati
ble）の位相変調と同一である。標準的なAMステレオ無
線受信機では、情報信号はL cos φとR cos φとして検
波され、但し、φはtanφが〔（Ｌ−Ｒ）／（１＋Ｌ＋
Ｒ）〕である角度である。もとのＬ（左）信号とＲ
（右）信号を復元するためには、“コサイン（余弦）補
正信号（cosine correction signal"）が用いられる。
この補正信号は多くの方法で受信信号から得ることがで
きるが、もしも受信信号が非常に弱く、非常に雑音があ
り、或いはまた、かなり同一チヤネル干渉の要素を含ん
でいる場合には、得られた補正信号は不正確であるかも
しれないし、信号の雑音成分を除去するよりもむしろ音
のひずみを持ち込む可能性があり、或いはまた信号の雑
音成分を増大する可能性がある。

本発明の譲受人に譲渡された米国特許4,159,396号明細
書において、この問題の比較的簡単な解決方法が開示さ
れている。簡単に述べれば、コサイン（余弦）補正機能
（cosine correction function）を使用不能（disenabl
ing）にする可能性を有する、スイツチング回路が受信
機に付け加えられた。そのスイツチング回路は、AGC回
路の出力レベルと基準電圧（DC）とを比較するコンパレ
ータ（比較器）の出力信号によって制御される。AGC信
号が基準電圧（DC）以下になると、電子スイツチが起動
されてコサイン（余弦）補正信号（cosine crrection s
ignal）の通路（path）を開く。この結果、信号が弱い
期間中に補正信号を除去することになる。なぜならば、
もしもそれが存在すれば良好であるよりもむしろ有害と
なるからである。

しかしながら、AGC信号は、予期されたより以上に、こ
の目的のための信号情報源としてはより不十分（貧弱
な）なものであった。また、信号の急激な遷移は認識さ
れ、特にAGC信号が短期間でも基準レベルの近くを変動
すれば、より多くの音のひずみさえ生ずることがある。

［発明が解決しようとする課題］それ故に本発明の目的は、貧弱な受信信号の状態の間に
AMステレオ受信機の可聴（オーデイオ）出力の品質を改
善する手段としてのAMステレオ受信機用補正制御回路を
提供することである。

本発明のさらに特別の目的は、ユーザーに最小限に認識
し得る能力を有するAMステレオ受信機用補正制御回路を
提供することである。

［課題を解決するための手段］これらの目的や、これから明らかになる他の目的は、２
個の同期検出器（14、16）が受信信号から２個の信号
（Ｉ、Ｑ）を抽出する本発明にもとづく回路において達
成される。この２個の信号ＩとＱ（“I"は同相、“Q"は
直角位相）は、相互に直角である。２個の信号（Ｉ、
Ｑ）はともに、個々の入力信号の２乗の和の平方根を出
力する回路（28）に接続される。真の包絡線（エンベロ
ープ）信号である合成信号は、“補正された"I信号と比
較され、その差または誤差は補正手段即ち、分割回路
（22,27）に接続され、２つの検出信号の各々を補正す
る。補正信号はまたＱ信号路の増幅器回路（24）を制御
する。かくして“補正”信号が正常の範囲外であれば、
２乗平方根回路（28）に接続されるＱ信号量は、それに
より減少される。これは２乗平方根回路（28）の出力を
Ｉに接近させ、補正の値を減少する。極めて貧弱な受信
状態での最終結果は真の直角位相（QUAM）である。

あるいはまた、受信信号がより貧弱になつて行けば、マ
トリクス（34）に接続されるＱ信号量もまた減少される
ので、可聴（オーデイオ）出力は補正されないことはも
ちろんのことモノホニツクになる。かくして極端になれ
ば、Ｑ信号はマトリクス（34）に全然結合されず、モノ
ホニツク出力信号は全く補正なしになるであろう。非常
に貧弱な受信状態では、これが最良の出力信号であるだ
ろう。

従って、本発明の構成は以下に示す通りである。即ち、
本発明は、１個或いは１個以上のRF/IF段（12）を含
み、中間周波数信号を供給するAMステレオ受信機用補正
制御回路であって、中間周波数信号に結合され、第１の
同相入力信号（Ｉ）を供給する第１同期検出器（14）及
び、中間周波数信号に結合され、第２の直角位相入力信
号（Ｑ）を供給する第２同期検出器（16）を具え、前記
第１同期検出器（14）と第２同期検出器（16）とは互い
に直角位相であり、第１同期検出器（14）に結合され、前記第１の同相入力
信号（Ｉ）を補正信号によって分割する第１補正手段
（22）及び第２同期検出器（16）に結合され、前記第２
の直角位相入力信号（Ｑ）を補正信号によって分割する
第２補正手段（27）と、第２同期検出器（16）に結合され、利得値Ｋに等しい利
得を有する電圧制御増幅器（24）を具えて、利得制御回
路（40）によって与えられる所定の補正信号レベルに応
答して第２の直角位相入力信号（Ｑ）の量を制御する制
御手段と、を具え、前記補正信号は、２乗／平方根回路（28）を含む帰還ル
ープと、前記２乗／平方根回路（28）に結合され、更に
また前記第１補正手段に結合されたコンパレータ（30）
と、第１の同相入力信号（Ｉ）と、第１補正手段（22）
と、前記電圧制御増幅器（24）の利得値Ｋによって調整
される第２の直角位相入力信号（Ｑ）とを具える補正信
号源によって発生される、 AMステレオ受信機用補正制御回路としての構成を有す
る。

或いはまた、前記制御手段は、第２の直角位相入力信号（Ｑ）を増幅する電圧制御増幅
器手段と、補正信号を受信し前記補正信号に応答して前記電圧制御
増幅器手段に制御信号を供給するように接続された制御
回路と、を具えるAMステレオ受信機用補正制御回路としての構成
を有する。

或いはまた、前記補正信号源は、入力信号から真の包絡線（エンベロープ）信号を得るた
めの手段と、真の包絡線線号と第１の同相入力信号（Ｉ）から補正信
号を得る手段と、を具えるAMステレオ受信機用補正制御回路としての構成
を有する。

或いはまた、前記制御手段は、補正信号に応じて第２同
期検出器（16）より第２補正手段（27）に接続される信
号量を制御するAMステレオ受信機用補正制御回路として
の構成を有する。

［発明の概要］受信及び検出信号から固有の歪みを除去するのに、コサ
イン（余弦）補正信号を利用する型の両立性（コンパチ
ブル）AMステレオ受信機に使用のための補正制御回路で
あり、信号が弱いかまたは雑音がある間、あるいは、同
一チヤネル干渉が存在する時、過度のコサイン（余弦）
補正信号は、出力信号のステレオ差信号成分の量や供給
される補正量の減少をおこす。最悪の信号状態相では、
出力において差信号成分は無く、モノホニツク出力は補
正されないであろう。

［実施例］（実施例１）第１図は、本発明の実施例を含む典型的なＣ−QUAMステ
レオ受信機の簡略化されたブロツク図である。この図面
は本発明を限定するとは考えられるべきではなく、限定
するのは添付の請求の範囲だけである。

アンテナ10を介し受信されるのは、本発明の譲受人に譲
渡された米国特許第4,218,586号明細書に開示されたＱ
−QUAM型の放送信号とする。

この信号は下記の式により表わすことが可能である：（１＋Ｌ＋Ｒ）cos（ωct＋φ）ただし、ＬとＲは情報信号であり、また、 φ＝tan^-1［（Ｌ−Ｒ）／（１＋Ｌ−Ｒ）］ブロツク12はAMステレオ受信機RF/IF段を表わし、任意
の適当な設計であれば何でもよい。ブロツク12の出力信
号は中間周波信号であり、これは、２個の同期検出器
（第１及び第２同期検出器）14、16に結合される。第１
及び第２の同期検出器14、16へはまた、中間搬送周波数
源18と90度位相器（π/2 phase shifter）20が接続され
る。かくして第１及び第２同期検出器14、16の出力信号
は、普通の信号状態ではＩとＱであろう。第１同期検出
器14の出力（Ｉ）は遅延回路21を介し分割回路22に接続
され、そこで通常はcosφに相当する信号で分割され、
１＋Ｌ＋Ｒの分割回路出力信号になる。第２の同期検出
器16の出力は、電圧制御増幅器24、低域通過フイルタ25
を介して、及び並列に遅延線26を通り第２の分割回路27
に結合され、ここで通常は前の場合と同様にcosφで分
割され、出力Ｌ−Ｒとなる。遅延回路21の目的は、低域
通過フイルタ25のＱ信号に与えられた遅延に等しい遅延
を、Ｉ信号に与えることである。第１の同期検出器14の
出力と低域通過フイルタ25の出力は、また２乗／平方根
回路28へ接続される。電圧制御増幅器24の可変利得“K"
は通常の状態では１（unity）の利得を有するであろ
う。しかし以下に説明するように、典型的に０（零）ま
での範囲を持つことが出来る。

２乗／平方根回路28において、２つの補正されない信号
は別々に２乗され、加算され、それから、その和の平方
根が得られる。通常の信号状態では信号入力はＩとＱで
あるから、前記２乗／平方根回路28の出力信号は、送信
信号の真の包絡線（エンベロープ）１＋Ｌ＋Ｒである。

真の包絡線信号の導出は、第２図のベクトル図を参照し
てよく理解されるであろう。大きい三角形を構成するベ
クトルは、（１＋Ｌ＋Ｒ）、（Ｌ−Ｒ）、及びこれら２
つのベクトルの２乗の和の平方根である。これら３つの
ベクトルは非両性直角位相システム（non-compatible q
uadrature system）のステレオ信号を表わし、普通は直
角位相振幅変調としてQUAMと呼ばれる、同じ夾角φを有
する小さな三角形は、Ｃ−QUAMを表わし、前記米国特許
第4,218,586号明細書における両立性ステレオ信号を表
わす。Ｃ−QUAMの各ベクトルは、角φのコサインを乗じ
たQUAMの対応ベクトルに等しいことは理解されるであろ
う。従つて、受信され検出された信号は、例えば、cos
φで割算することにより“補正”されうる。式の形で
は：さて、第１図にもどり、第１の同相入力信号（Ｉ）がた
びたび負に移行しがちであれば、２乗平方根回路28への
Ｉ経路に正のサンプルホールド回路29が挿入されること
もできる。前記サンプルホールド回路29の具体例は、第
３図に開示されているので、第３図において説明されよ
う。

真の包絡線（エンベロープ）信号が分割回路22の出力と
比較された時、その差は、必要な“補正信号”である。
この補正信号は分割回路22に再び接続され、分割回路22
の出力が１＋Ｌ＋Ｒとなるように強制する。Ｑ信号を補
正し分割回路27の出力をＬ−Ｒにするため、同一補正信
号が分割回路27の第２入力に接続される。分割回路22、
27の出力信号は、既知の方法で出力ＬとＲを出力端子3
6、38に供給するマトリクス34に接続される。

今まで、AMステレオ受信機用補正制御回路は、適当な受
信信号に関連して論議された。しかし、少なくとも潜在
的には、AMステレオ受信信号が理想よりはるかに悪い状
態にもあることから、他の機能がAMステレオ受信機に付
加されている。コンパレータ30からの補正信号cosφ
は、また、利得制御回路40に接続される。利得制御回路
40は、Ｑ信号路の電圧制御増幅器24を制御のため接続さ
れる。電圧制御増幅器は、Motorola MC1495またはMC15
95増幅器のようなICでもよい。利得制御回路40は、取り
かかりが速く（fast attack）減衰が遅い（slow deca
y）回路で、入力信号が所定基準電圧を越えるのに応答
する。利得制御回路40はその値を最大値として保持し、
実際の値が記憶値に到達するまで記憶値をゆつくり減衰
させる。より明確な云い方をすれば、補正信号の値が普
通予期される範囲をはずれているのが決定されれば（70
％単一チヤネル変調をこえる）、利得制御回路40は電圧
制御増幅器40の利得を減少し始める。これは当然に、２
乗／平方根回路28に接続されているＱ信号のレベルを減
少する。２乗／平方根回路28へのＱ入力が減少されるの
につれて、回路出力はＩまたは（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφの
値に接近する。コンパレータ30の出力は減少され、分割
回路22の出力は（Ｌ＋Ｒ） cosφに接近する。マトリク
ス34の出力端子36、38の両方の信号は、（L,R） cos
φ、即ち少しく歪みのあるQUAM信号に接近する。

第３図には、遅延回路21と２乗／平方根回路28の間に挿
入されうる正のサンプルホールド（positive sample-an
d-hold）回路29の具体例が見られる。この正のサンプル
ホールド回路29の目的は、２乗／平方根回路28に入力す
るＩ信号の値が負になるのを防止することである。

サンプルホールド回路29は、当業者では既知の負のピー
ク（negative-going peak）の検出器44、電圧−電流変
換器46及びバツフア回路47を含む。マトリクス34で用い
られる包絡線（エンベロープ）信号が、分割回路22の出
力からでなく、２乗／平方根回路20の出力から取られる
ときのみ、サンプルホールド回路29はおそらく組み込ま
れるであろう。

（実施例２）第４図のブロツク図には、第１図のAMステレオ受信機の
他の実施例が開示される。この変更では、第２の同期検
出器16からのＱ信号は、電圧制御増幅器24及び低域通過
フイルタ25を介して分割回路27へ接続される。そこで弱
いあるいは、雑音の多い信号が受信されているときに
は、コンパレータ30からの信号は利得制御回路40に２乗
／平方根回路28へ入力するＱ信号を減衰させ、補正され
マトリス34に接続されるＱ信号は、また減少される。第
１図のAMステレオ受信機の場合と同様に２乗平方根回路
28の出力は（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφに接近するが、これは
Ｉ及びＱの両方に補正が少なく表われることを意味す
る。そこで分割回路27の出力は電圧制御増幅器24により
減衰されたＱ信号であり、通常おこなわれるより少ない
補正を持つている。マトリクス34のＬ及びＲ出力36、38
において、出力信号は分離を失い始める。しかしなが
ら、極端に貧弱な受信状態では、短期間の間に出力は純
粋なモノホニツクであつても、最良の品質と最少の歪み
は、分離と補正の両方とも減少することにより得られる
のが決定されている。決定された場合には、第２同期検
出器16、90度位相器20、電圧制御増幅器24及び分割回路
27が存在しないかのように、回路は機能する。

本発明のAMステレオ受信機用補正制御回路は以下の構成
のAMステレオ受信機に使用することができることはもち
ろんである。即ち、モノホニツクAM受信機に対しコンパ
チブルであり、本質的にステレオ変調信号に等しいステ
レオ信号を発生するため補正信号の使用を必要とする信
号を受信するAMステレオ受信機にして、 AM信号を受信し検出する回路手段と、受信され検出された信号に応答して第１の同相入力信号
（Ｉ）を供給する第１同期検出器（14）に接続される第
１復調器手段と、受信され検出された信号に応答して第１の同相入力信号
（Ｉ）に直角位相の第２の直角位相入力信号（Ｑ）を供
給するための第２同期検出器（16）に接続される第２復
調器手段と、第１の同相入力信号（Ｉ）及び第２の直角位相入力信号
（Ｑ）をそれぞれ補正するため第１及び第２復調器手段
に接続される第１補正手段（22）及び第２補正手段（2
7）と、前記第１の同相入力信号（Ｉ）及び第２の直角位相入力
信号（Ｑ）から補正信号を抽出するように結合され、前
記補正信号を前記第１補正手段（22）及び第２補正手段
（27）に供給する補正信号源と、補正信号レベルに応じ第２復調器手段より補正信号源に
結合される信号量を制御する手段と、を具えるAMステレオ受信機である。

このように、AMステレオ受信機におけるコサイン（余
弦）補正機能を制御する回路が、開示され説明された。
受信信号が満足すべきもの以下になると、補正信号のレ
ベルが減少される。基本回路が変更されたものでは、ス
テレオ分離信号もまた減少され、ステレオ信号は、対応
するモノホニツク信号に接近するようにされる。不満足
な受信信号により生ずる可聴（オーデイオ）出力への潜
在的な影響は、それにより減少される。他の修正や変更
も可能であり、またそれは、添付請求の範囲の精神と範
囲内にある様な全てのものに及ぶことが意図される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１の実施例であって補正制御回路
を含むAMステレオ受信機のブロツク図である。第２図は、第１図に関連する信号のベクトル図である。第３図は、第１図のサンプルホールド回路の具体例の概
略図である。第４図は、本発明の第２の実施例としてのAMステレオ受
信機のブロツク図である。 12……RF/IF段 14、16……第１及び第２同期検出器 20……90度位相器 21、26……遅延回路 22、27……分割回路 24……電圧制御増幅器 25……低域通過フイルタ 28……２乗／平方根回路 29……サンプルホールド回路 34……マトリクス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１個或いは１個以上のRF/IF段（12）を含
み、中間周波数信号を供給するAMステレオ受信機用補正
制御回路であって、中間周波数信号に結合され、第１の同相入力信号（Ｉ）
を供給する第１同期検出器（14）及び、中間周波数信号
に結合され、第２の直角位相入力信号（Ｑ）を供給する
第２同期検出器（16）を具え、前記第１同期検出器（1
4）と第２同期検出器（16）とは互いに直角位相であ
り、第１同期検出器（14）に結合され、前記第１の同相入力
信号（Ｉ）を補正信号によって分割する第１補正手段
（22）及び第２同期検出器（16）に結合され、前記第２
の直角位相入力信号（Ｑ）を補正信号によって分割する
第２補正手段（27）と、第２同期検出器（16）に結合され、利得値Ｋに等しい利
得を有する電圧制御増幅器（24）を具えて、利得制御回
路（40）によって与えられる所定の補正信号レベルに応
答して第２の直角位相入力信号（Ｑ）の量を制御する制
御手段と、を具え、前記補正信号は、２乗／平方根回路（28）を含む帰還ル
ープと、前記２乗／平方根回路（28）に結合され、更に
また前記第１補正手段に結合されたコンパレータ（30）
と、第１の同相入力信号（Ｉ）と、第１補正手段（22）
と、前記電圧制御増幅器（24）の利得値Ｋによって調整
される第２の直角位相入力信号（Ｑ）とを具える補正信
号源によって発生される、 AMステレオ受信機用補正制御回路。
【請求項２】前記制御手段は、第２の直角位相入力信号（Ｑ）を増幅する電圧制御増幅
器手段と、補正信号を受信し前記補正信号に応答して前記電圧制御
増幅器手段に制御信号を供給するように接続された制御
回路と、を具える特許請求の範囲第１項記載のAMステレオ受信機
用補正制御回路。
【請求項３】前記補正信号源は、入力信号から真の包絡線（エンベロープ）信号を得るた
めの手段と、真の包絡線信号と第１の同相入力信号（Ｉ）から補正信
号を得る手段と、を具える特許請求の範囲第１項記載のAMステレオ受信機
用補正制御回路。
【請求項４】前記制御手段は、補正信号に応じて第２同
期検出器（16）より第２補正手段（27）に接続される信
号量を制御する特許請求の範囲第１項記載のAMステレオ
受信機用補正制御回路。