JPH0771069B2 - Ａｍラジオにおけるデジタルコード伝送方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、従来のAM伝送にPMコード信号を付加して、
中波放送の長距離伝送の伝送能力を増強するAM伝送方
式、特にAM伝送とPMコード伝送を行う際の干渉成分を事
前にコード信号の段階で補償し、誤り率の低減とサービ
スの向上とを達成し得るAMラジオにおけるデジタルコー
ド伝送方式に関する。

（発明の概要） この発明は、AM変調にパルスコードPM変調を付加して、
中波放送メディアの付加価値を向上させる方式におい
て、特にAM変調によるコード信号への影響を避けるため
に、特殊なコード信号を発生し、主チャンネル側からの
クロストークやビット誤り等の原因となる過変調時の位
相ひずみを抑圧することにより、情報の信頼性を向上さ
せることができるように構成したもので、次のような作
用・効果が得られる。

（１）音質改善：送り側の圧縮効果情報をコード化して
伝送し、受信側で伸長させる。その結果、リヤルタイム
でのダイナミックレンジの拡大が可能となる。

（２）明瞭度の改善：特に、明瞭度に起因する中域の音
声帯域について、コード信号による音響効果情報を送る
ことにより、伝送増幅系における歪みおよび抑圧を受け
ることなく明瞭度が改善される。

（３）付加価値情報の伝送 ａ）従来研究されているステレオ伝送方式は、Ｌ＋Ｒ信
号をAM変調で送り、Ｌ−Ｒ信号をPM変調またはFM変調す
るものであるが、ＬとＲとの信号の非相関部分につい
て、これをコード化して伝送し、受信側でＬとＲとの信
号に分離する。

ｂ）番組の必要部分の受信および録音を容易にするため
に、番組識別コード伝送を行う。

ｃ）受信エリアの明確化を行い、受信対象の位置を演算
させるための識別コードを送出し、地域コード伝送を行
い、ナビゲーションとして利用できる。

（４）個人コードを年間登録した者に対する登録受信者
サービス呼出しおよび予約情報サービスを行う。

（５）放送終了後のキャリアをパルスコードPM変調のみ
に利用して夜間情報の送出を行う。主チャンネル側から
の干渉が無視されるので、送信出力の低減および誤り訂
正符号等の特殊信号の挿入を省略することが可能であ
る。

（従来の技術） 従来、中波のステレオ放送方式は、各国で検討されてお
り、モトローラ、ハリス、カーン、マグナボックスなら
びにベラー等の方式がある。これらの方式は、いずれも
主チャンネルをAM変調し、副チャンネルをアナログでPM
変調する方式であった。

（発明が解決しょうとする問題点） ところが、このPM変調等は、従来のAM伝送帯域を越えな
い領域についてのみの変調度を得るに止まり、S/N比の
低下および主チャンネルからの干渉により、ステレオ音
質が低下するという欠点があった。また、ステレオとい
う付加価値のみの伝送に限定されるという問題もあっ
た。

この発明は、上述の点に鑑み、これら従来技術の問題点
を有効に解決し、その音質および明瞭度が改善され、各
種の付加価値情報が伝送され得るAMラジオにおけるデジ
タルコード伝送方式を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明の第１形態
は、従来の副チャンネル側のアナログ伝送を、PMコード
によるデジタル信号伝送として、AMからPMへの変換歪み
による混信の増加または副チャンネルの歪みに対しての
限界を向上させ、主チャンネルのAM変調から副チャンネ
ル側への影響を減少させるべく、干渉成分をコード信号
の段階で補償し、コード変換部分において相関的な誤り
補正を付加するようにする。

すなわち、本発明の第１形態はAMラジオにおけるAM変調
に加えてPMコード変調を付加するデジタル伝送方式であ
って、両変調相互間の干渉を検出し、その検出結果に基
づいて干渉が抑圧されるようにコード信号を補正すると
共に、その補正したことを示す誤り補正コードを付加す
るそれぞれ補正および付加手段を備えることを特徴とす
る。

また、本発明の第２形態は副チャンネル伝送路にコード
信号を伝送することにより、ステレオ伝送、音響効果伝
送および各種のサービス伝送を行うようにする。

すなわち、本発明の第２形態はAMラジオにおけるAM変調
に加えてPMコード変調を付加するデジタル伝送方式であ
って、両変調相互間の干渉を検出し、その検出結果に基
づいて干渉が抑圧されるようにコード信号を補正すると
共に、その補正したことを示す誤り補正コードを付加す
るそれぞれ補正および付加手段と、夜間伝送におけるフ
ェージングおよび混信を軽減するために送りと受けとで
音質を強調・抑圧する機能を有する音質・明瞭度改善手
段と、混信時に対応するための平均変調度の向上対策に
加えて送受信間でのリニアリティ補正を行う圧縮伸長効
果を有するコード伝送手段と、PMコード伝送によるＬ−
Ｒによりステレオ効果を得るための非相関ステレオ伝送
信号生成手段と、受信者への番組識別をするための番組
識別コード伝送信号生成手段と、地域受信者を対象とし
たサービスを行うための地域コード伝送信号生成手段
と、登録受信者に特別呼出し等のサービスを行う登録受
信者サービスコード伝送信号生成手段および夜間のプロ
グラム休止時間帯を高ビットレートでサービスする夜間
情報送出手段とを具備することを特徴とする。

（実施例） 以下、添附図面を参照し、この発明の実施例を詳細に説
明する。

第１図は本発明によるAMラジオのデジタルコード伝送方
式における送信部の一実施例を示すブロック図である。
図において本送信部SEは、マトリックス１、A/D変換部
２、パルス増幅部３、補間フィルタ（LPF）４、AM被変
調増幅部５、干渉補正部６、相関分析部７、A/D変換−
圧縮・伸長−プリエンファシス付加部８、コード信号発
生部９、位相変調部10、キャリア増幅部11およびA/D変
換特性補償部12等から構成される。

マトリックス部１の入力端子A,Bに、それぞれステレオ
音声信号L,Rが付加されるとき、出力側信号路103には、
Ｌ＋Ｒを表わすアナログ信号（以下Ｌ＋Ｒ信号という）
が得られ、信号路104には、Ｌ−Ｒを表わすアナログ信
号（以下Ｌ−Ｒ信号という）が得られる。Ｌ＋Ｒ信号
は、A/D変換部２を経てパルス幅変調（PWM変調）され、
信号路106を経てパルス増幅部３に付加される。パルス
増幅部３は、信号路106上のPWM変調信号を適当なレベル
に増幅した後、補間フィルタ４により低周波帯のアナロ
グ信号108に変換される。

また、主チャンネルの変調信号105は、第２図（Ａ）に
示すようにPMコード変調の際の干渉を考慮して、AM被変
調波の谷領域である90％ないし100％の変調領域A1,A2に
相当するレベルにおいて、干渉補正部６から、補正処理
用信号111をコード信号発生部９に送出する。第２図
（Ｃ）に示すようにこのコード信号発生部９は、エラー
可能性領域E1,E2に、コード信号の移植または冗長度の
強化を計り、この補正処理用信号111の受信期間内にビ
ット誤りを生じない処理を加える。なお、第２図（Ｂ）
に示すｇは谷領域A1,A2に対するゲート信号である。

さらに、ステレオコード化処理のために、マトリックス
１から出力されたＬ−Ｒ信号104は、Ｌ＋Ｒ信号に対し
ては非相関信号で、相関分析部７において、復調の際に
必要な信号112を発生し、コード信号発生部９への入力
とする。

第３図はこのステレオコード化処理部およびコード信号
発生部の基本構成および特性図を示す。図（Ａ）におい
てステレオコード化処理部24は、マトリックス１の一部
に含まれた非相関検出部25と、相関分析部７を構成する
フィルタ部26および非線系部27とからなる。非相関検出
部25は、図（Ｂ）に示すような非相関信号（Ｌ−Ｒ）10
4を出力し、フィルタ部26で図（Ｃ）に示すような人間
の聴関特性の逆特性を有するフィルタリング処理によ
り、信号302として非線系部27に導入される。この非線
系部27は、その特性を図（Ｄ）に示し、相関係数の1,0,
−１以外の部分で、ステレオ効果を得るための、非相関
係数の有する不確定要素を強調して取出す。非線系部27
の出力112は、コード信号発生部９内のコード化部28に
導入され、さらにコード化部28の出力120を、位相変調
部10への入力とする。

また、第１図に示すようにマトリックス１から出力され
た制御信号110は、A/D変換−圧縮・伸長−プリエンファ
シス付加部８に導入され、コンプレッションアンプの制
限情報およびデジタルプリエンファシス情報を取出す。
その出力信号114は、コード信号発生部９に導入され
る。また、コード信号発生部９には、番組識別コード信
号113、地域コード信号115、登録受信者サービスコード
信号116および予備コード信号117等が導入され、選択制
御信号118により、コード信号発生部９はコントロール
されている。PMコード変調信号120は、コード信号発生
部９から出力され、位相変調部10に導入され、キャリア
の位相を変調する。

なお、位相変調部10の出力信号121は、キャリア増幅部1
1に導入され、適当なレベル信号122に増幅された後、AM
被変調増幅部５に導入され、信号108によりAM変調され
る。AM被変調増幅出力信号123は、図示されていない整
合回路を経て、空中線ATに導かれて送信される。

最終段のAM被変調増幅信号123はピックアップされ、A/D
変換特性補償部12により、AM−PM変換歪み等に対する特
性補償信号119が取出され、コード信号発生部９に送信
され総合的な系の特性が補償される。

次に、第４図は本発明によるAMラジオのデジタルコード
伝送方式の受信部の一実施例を示すブロック図である。
図において本受信部REは、受信増幅変換部13、中間周波
増幅部14、分配増幅部15、キャリア再生部16、AM同期復
調部17、PM復調部18、コード信号処理部19、マトリック
ス20、音響効果等価部21,22およびサービスコード処理
部23から構成される。

また、入力信号キャリアは、受信空中線系201から受信
増幅変換部13に導入される。出力信号202は中間周波信
号に変換されて、中間周波増幅部14に導入される。出力
信号203は、中間周波増幅部14で適当な帯域の濾波を受
けレベルアップされ、分配増幅部15に導入される。分配
増幅部15の出力信号204,205,206はそれぞれAM同期復調
部17、キャリア再生部16、PM復調部18に導入される。AM
同期復調部17の出力信号208は、マトリックス20に導入
される。

PM復調部18の出力信号209は、コード信号で、コード信
号処理部19に導入される。コード信号処理部19では、出
力信号215,216は、それぞれステレオ信号処理、音響効
果処理および各種サービス処理をするコード信号とし
て、マトリックス20およびサービスコード処理部23に導
入される。

なお、マトリックス20の出力信号211,212は、それぞれ
音響効果等価部21,22に導入され、コード信号処理部19
のコード信号215によりコントロールされて、必要な音
響効果を受ける。

さらに、サービスコード処理部23の出力信号217,218,21
9は、それぞれ番組、地域コードおよび登録者コードと
して利用される。

次に、第５図は送受信間の圧縮伸長特性コード伝送の説
明図を示す。図において圧縮伸長特性コード伝送は、主
チャンネルの伝送において、送信側の制御開始点と近似
カーブの数および圧縮特性の傾きを伝送する。受信側で
はデコード信号により、伸長効果を発生させる。また、
多点の折れ線特性を有する圧縮特性にも応用が可能で、
送受信間の制限度のずれを解消し得る。従って、音質が
改善され、リアルタイムでのダイナミックレンジの拡大
が可能である。

次に、第６図はプリエンファシス音響効果コード伝送の
説明図を示す。図（Ａ）に示すように通常のエンファシ
ス回路では周波数ｆの高い領域での増幅系の限界による
抑圧、歪みの発生が増加する傾向がある。しかし、図
（Ｂ）に示すように本発明によれば、プリエンファシス
効果が低下する部分を補償することにより、プリエンフ
ァシスの周波数領域を混信区域または夜間伝搬に応じた
コード信号による音響効果情報を送ることにより、送信
側と受信側との効果的な選択が可能となり、増幅系での
歪みまたは抑圧を受けないで、その明瞭度を向上させる
ことができる。

次に、第７図はPM復調コード信号によるＬおよびＲ信号
の分離取出しのブロック図を示す。図においてPM復調さ
れたコード信号209をコード信号処理部19に導き、Ｌ−
Ｒ信号およびステレオ信号処理用の信号215を得て、マ
トリックス20にて供給する。マトリックス20において
は、Ｌ＋Ｒ信号および前記供給された信号に基づいて、
ＬおよびＲ信号をそれぞれ分離し取出すものである。

以上のように、主チャンネルでは、AM変調方式によりＬ
＋Ｒ信号を伝送する。これと共に、副チャンネルでは、
コード伝送する非相関信号Ｌ−Ｒを、基準レベルを決め
て１として正規化し、１〜０〜−１の領域に区切ること
ができる。１は主チャンネルがＬ信号のみ、−１はＲ信
号のみで、０はＬおよびＲ信号が同レベル、同位相であ
る。このような特殊状態1,0,−１は、Ｌ＋Ｒの主チャン
ネル信号から、ＬおよびＲ信号を簡単に抽出することが
できる。そのステレオ効果を得るために、１〜０の領域
と０〜−１の領域とで、エントロピーの大きい情報量を
多量に伝送する必要のある部分を、重点的に伝送する。
そのために、非相関信号Ｌ−Ｒは、第３図に示すように
非線系部27を通過させると共に、フィルタ部26を通過さ
せて処理する。これにより、ステレオ伝送のための全情
報量を減少させると共に、従来のアナログ式副チャンネ
ルではできなかったS/N比の向上が可能となるものであ
る。さらに、音質改善効果として、伝送路の条件に合せ
たダイナミックレンジの拡大効果方式または音質の明瞭
度改善方式等が可能となった。

（発明の効果） 以上に説明したように、本発明のAMラジオにおけるデジ
タルコード伝送方式は、次の効果を有する。

（１）AM変調に加えて、パルスコード位相変調を付加
し、中波放送メディアの付加価値を向上させると共に、
特にAM変調によるコード信号への影響を避けて、過変調
の際の位相歪みを抑圧することにより、情報の信頼性が
向上する。

（２）送り側の圧縮効果情報をコード化し伝送し、受信
側で伸長させてリアルタイムでのダイナミックレンジが
拡大され、音質が改善される。

（３）中域の音声帯域についてコード信号による音響効
果情報を送ることにより、伝送増幅系での歪み、抑圧を
受けることなく、その明瞭度が向上する。

（４）ＬおよびＲ信号の非相関部分についてコード化
し、伝送するステレオ伝送により、S/N比が向上する。

（５）付加価値情報として、番組識別コード、、地域コ
ードおよび登録受信者サービスコード等の伝送が可能で
ある。

（６）PMコードの伝送時にAM変調側からの干渉または妨
害の軽減が送信側にて処理される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるAMラジオのデジタルコード伝送方
式における送信部の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の干渉補正部の機能説明図、第３図は第１図の
ステレオコード化処理部の機能説明図を示し、同図
（Ａ）はそのブロック図、同図（Ｂ）は非相関信号の参
考図、同図（Ｃ）フィルタ部の特性図、同図（Ｄ）は非
線系部の特性図、第４図は本発明によるAMラジオのデジ
タルコード伝送方式における受信部の一実施例を示すブ
ロック図、第５図は送受信間の圧縮・伸長特性コード伝
送説明図、第６図はプリエンファシス音響効果コード伝
送説明図を示し、同図（Ａ）は通常のエンファシス回路
の場合、同図（Ｂ）は本発明による場合、第７図はPM復
調コード信号によるＬおよびＲ信号分離取出しのブロッ
ク図である。 1:マトリックス、6:干渉補正部、7:相関分析部、8:A/D
変換−圧縮・伸長−プリエンファシス付加部、9:コード
信号発生部、10:位相変調部、12:A/D変換特性補償部、1
7:AM同期復調部、18:PM復調部、19:コード信号処理部、
20:マトリックス、23:サービスコード処理部、24:ステ
レオコード化処理部、SE:送信部、RE:受信部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 真 埼玉県南埼玉郡菖蒲町大字三箇3047番地の １ 日本放送協会菖蒲久喜ラジオ放送所内 (72)発明者 小野 功 埼玉県南埼玉郡菖蒲町大字三箇3047番地の １ 日本放送協会菖蒲久喜ラジオ放送所内 (72)発明者 池田 弘明 東京都渋谷区神南２丁目２番１号 日本放 送協会放送センター内 (56)参考文献 特開 昭57−188150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−167166（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】AMラジオにおけるAM変調に加えてPMコード
   変調を付加するデジタル伝送方式であって、両変調相互
   間の干渉を検出し、その検出結果に基づいて干渉が抑圧
   されるようにコード信号を補正すると共に、その補正し
   たことを示す誤り補正コードを付加するそれぞれ補正お
   よび付加手段を備えたことを特徴とするAMラジオにおけ
   るデジタルコード伝送方式。
2. 【請求項２】AMラジオにおけるAM変調に加えてPMコード
   変調を付加するデジタル伝送方式であって、両変調相互
   間の干渉を検出し、その検出結果に基づいて干渉が抑圧
   されるようにコード信号を補正すると共に、その補正し
   たことを示す誤り補正コードを付加するそれぞれ補正お
   よび付加手段と、夜間伝送におけるフェージングおよび
   混信を軽減するために送りと受けとで音質を強調・抑圧
   する機能を有する音質・明瞭度改善手段と、混信時に対
   応するための平均変調度の向上対策に加えて送受信間で
   のリニアリティ補正を行う圧縮伸長効果を有するコード
   伝送手段と、PMコード伝送によるＬ−Ｒ伝送によりステ
   レオ効果を得るための非相関ステレオ伝送信号生成手段
   と、受信者への番組識別をするための番組識別コード伝
   送信号生成手段と、地域受信者を対象としたサービスを
   行うための地域コード伝送信号生成手段と、登録受信者
   に特別呼出し等のサービスを行う登録受信者サービスコ
   ード伝送信号生成手段および夜間のプログラム休止時間
   帯を高ビットレートでサービスする夜間情報送出手段と
   を具備したことを特徴とするAMラジオにおけるデジタル
   コード伝送方式。