JPH1198600A - ステレオ音声信号の再生回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メイン側の経路とサブ側の経路に挿入された
帯域通過フィルタの遅延時間の差によりマトリックス演
算処理後の高域セパレーションが悪化する課題があっ
た。 【解決手段】 メイン側の経路とサブ側の経路に挿入さ
れた帯域通過フィルタ３１，３２の内で遅延時間の短い
方の遅延特性を有した一方の帯域通過フィルタ３１によ
り抽出されたステレオ音声信号の遅延時間と、他方の帯
域通過フィルタ３２により抽出されたステレオ音声信号
の遅延時間との差を小さくするため、前記一方の帯域通
過フィルタ３１により抽出されＦＭ復調された前記ステ
レオ音声信号に新たな遅延時間を付与する遅延回路を遅
延時間補正手段として挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテープなど
の記録媒体に変調されて記録したステレオ音声信号を再
生したり、変調されたステレオ音声信号を空間、電線な
どの伝送経路上に伝送させるステレオシステムに用いて
好適な、高域でのセパレーション特性の悪化を防止でき
るステレオ音声信号の再生回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音声信号をＦＭ変調してテープなどの記
録媒体に記録し、再生するＡＦＭ（Ａｕｄｉｏ Ｆｒｅ
ｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）ステレオシステ
ムや空間、電線などの伝送経路上に前記ＦＭ変調した音
声信号を伝送するステレオシステムなどに用いられてい
る従来のステレオ音声信号の再生回路では、前記テープ
などの記録媒体、前記空間、電線などの伝送経路の周波
数上の制限から、前記記録媒体や前記伝送経路の帯域を
有効に利用するために、左チャネル（以下、Ｌｃｈとい
う）と右チャネル（以下、Ｒｃｈという）の音声入力信
号に対しマトリックス処理を施し、例えばＬ＋Ｒおよび
Ｌ−Ｒの２信号にした後にＦＭ変調し、さらにこれら信
号を合成してテープなどの記録媒体に記録したり、空
間、電線などの伝送経路上に出力した前記合成した信号
を、前記マトリクス処理とは逆の処理を行なって再生す
る処理方式が採用されている。以下、この処理方式につ
いて８ｍｍＶＴＲのＡＦＭステレオシステムを例にして
説明する。先ず、記録系の処理について説明する。図６
は、この記録系についての処理を示すブロック図であ
る。但し、説明の便宜上、今回説明する信号処理以外の
例えばノイズリダクションなどの他の回路ブロックにつ
いては省略する。この記録系の処理では、Ｌｃｈ、Ｒｃ
ｈそれぞれに入力された音声信号をＬ、Ｒとすると、マ
トリックス回路１によりメインチャネル側出力が（Ｌ＋
Ｒ）／２、またサブチャネル側出力が（Ｌ−Ｒ）／２に
なるように演算処理される。その後、メインチャネル側
出力はＦＭ変調器２で図７に示すようなキャリアが１．
５ＭＨｚの基準デビエーションが±６０ＫＨｚのＦＭ変
調信号に、またサブチャネル側出力はＦＭ変調器３によ
りキャリアが１．７ＭＨｚの基準デビェーションが±３
０ＫＨｚのＦＭ変調信号にそれぞれ変調される。次に、
加算回路４により、前記２つのＦＭ変調信号がミキシン
グされ、このミキシングされた信号はさらに後段の加算
回路５に供給され、ＦＭ変調された映像信号とミキシン
グされた後、テープに記録され、または空間、電線など
の伝送経路へ出力される。

【０００３】次に、ステレオ音声信号の再生回路による
再生系の処理について説明する。図８は、この再生系に
つての処理を示すブロック図である。テープから再生さ
れ、または前記空間、電線などの伝送経路へ出力された
ＦＭ信号に対しては、図９に示す特性の帯域通過フィル
タ１１、帯域通過フィルタ１３によりそれぞれメインチ
ャネルＦＭ信号（１．５ＭＨｚ）、サブチャネルＦＭ信
号（１．７ＭＨｚ）が取り出され、ＦＭ復調器１２、Ｆ
Ｍ復調器１４によりオーディオ信号に復調される。更
に、この復調されたオーディオ信号は、マトリックス回
路１５において記録側のマトリックス回路１の演算処理
を逆変換して、ＬｃｈとＲｃｈのそれぞれの信号に戻さ
れる。

【０００４】これらマトリックス回路１，１５による記
録再生時の演算の様子を示したのが図１０である。記録
側のマトリックス回路１では、入力された音声信号Ｌ，
Ｒに対して記録側のマトリックス回路１のメインチャネ
ル側出力は（Ｌ＋Ｒ）／２、またサブチャネル側出力は
（Ｌ−Ｒ）／２となる。再生時の処理は、再生側のマト
リックス回路１５の出力が、 （Ｌ＋Ｒ）／２＋（Ｌ−Ｒ）／２＝Ｌ （Ｌ＋Ｒ）／２−（Ｌ−Ｒ）／２＝Ｒ となり、それそれ元の音声信号Ｌ，Ｒに戻される。

【０００５】この８ｍｍＶＴＲのＡＦＭステレオシステ
ムの信号処理では、上記のようにメイン側のＦＭ変調信
号の基準デビエーションは±６０ＫＨｚであるのに対し
て、サブ側のＦＭ変調信号の基準デビエーションは±３
０ＫＨｚであり、サブ側はメイン側の半分のデビエーシ
ョンである。従って、再生側の帯域通過フィルタ１１，
１３の帯域は図９に示すように、メイン側の帯域通過フ
ィルタ１１に比ベ、サブ側の帯域通過フィルタ１３の方
が帯域の狭い特性が要求される。この帯域が狭い特性と
は、つまり帯域通過フィルタのＱが高くなることを意味
し、この結果、メイン側の帯域通過フィルタ１１に比べ
て、サブ側の帯域通過フィルタ１３の遅延時間が長くな
る。実際の８ｍｍＶＴＲでは、メイン側の帯域通過フィ
ルタ１１に比べてサブ側の帯域通過フィルタ１３の遅延
時間が２μｓｅｃ程度多い。今ここで、上記のように帯
域通過フィルタ１１，１３間の遅延時間の差をτとする
と、図１０に示すマトリックス演算処理は、図１１に示
すようなサブ側の経路に遅延時間τの遅延特性の遅延時
間付加要素２４が挿入されたものとして書き直すことが
出来る。

【０００６】この遅延時間付加要素２４による遅延時間
τがサブ側の経路に生じた場合のマトリックス演算処理
におけるセパレーション論理特性を、メイン側とサブ側
の信号レベル差をｍ、位相差をθとしたときの周波数と
セパレーションの関係として図示したのが図１２であ
る。（図１２では、レベル差なし“ｍ＝１”としてグラ
フ化している）図１２に示すグラフ特性ａ〜ｃを見ても
わかるように、再生側の帯域通過フィルタの遅延時間差
の影響により、マトリックス回路での高域のセパレーシ
ョンが悪化している様子がわかる。具体的には、２μｓ
ｅｃの遅延時間差がある場合の２０ＫＨｚのセパレーシ
ョンは、図１２のグラフ特性ｄに示すように−１７ｄＢ
程度のセパレーションしか期待できないのが論理的にも
明らかである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のステレオ音声信
号の再生回路は以上のように構成されていたので、メイ
ン側の経路とサブ側の経路に挿入された帯域通過フィル
タの遅延時間の差によりマトリックス演算処理後の高域
セパレーションが悪化する課題があった。そこで本発明
の目的は、高域セパレーションの悪化を防止し、高域ま
でセパレーション特性の優れたオーディオ信号の再生が
可能なステレオ音声信号の再生回路を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、マトリックス処理された一方のチャネルと他
方のチャネルの和信号であるＦＭ変調されたステレオ音
声信号、および差信号であるＦＭ変調されたステレオ音
声信号を抽出する各抽出手段を有し、前記各抽出手段に
より抽出したそれぞれの前記ステレオ音声信号をＦＭ復
調した後、前記マトリックス処理の逆変換であるマトリ
ックス処理を施して前記一方のチャネルと前記他方のチ
ャネルの元の音声信号を再生するステレオ音声信号の再
生回路において、前記各抽出手段の遅延特性の違いによ
る遅延時間差を小さくするための遅延時間補正手段を備
えていることを特徴とする。

【０００９】本発明のステレオ音声信号の再生回路は、
マトリックス処理された一方のチャネルと他方のチャネ
ルの和信号であるＦＭ変調されたステレオ音声信号を抽
出する抽出手段と、前記一方のチャネルと前記他方のチ
ャネルの差信号であるＦＭ変調されたステレオ音声信号
を抽出する抽出手段における信号通過帯域幅の違いから
生じる前記各抽出手段間の群遅延時間差をなくし、また
は小さくするように、前記各抽出手段で抽出された前記
ステレオ音声信号に付与されている遅延時間を、前記マ
トリックス処理の逆変換であるマトリックス処理の実行
前に補正し、マトリックス処理における高い周波数帯域
でのセパレーション特性の悪化を防止し、高い周波数帯
域まで良好なセパレーション特性を確保する。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるステレオ音声
信号の再生回路の実施の一形態について説明する。図１
は、本発明の実施の一形態例によるステレオ音声信号の
再生回路の部分構成を示すブロック図である。図におい
て、帯域通過フィルタ３１は、テープなどの記録媒体か
ら再生された再生ＦＭ信号から１．５ＭＨｚのメイン側
のＦＭ変調信号を取り出すフィルタである。ＦＭ復調器
３３は、帯域通過フィルタ３１により取り出された１．
５ＭＨｚのメイン側のＦＭ変調信号を復調する復調器で
ある。帯域通過フィルタ３２は、前記再生ＦＭ信号から
１．７ＭＨｚのサブ側のＦＭ変調信号を取り出すフィル
タである。ＦＭ復調器３４は、帯域通過フィルタ３２に
より取り出された１．７ＭＨｚのサブ側のＦＭ変調信号
を復調する復調器である。遅延回路３５は、帯域通過フ
ィルタ３２と帯域通過フィルタ３１との間の遅延時間差
に設定された遅延時間量をＦＭ復調器３３の出力に付与
する遅延要素である。マトリックス回路３６は、遅延回
路３５で遅延時間が付与されたＦＭ復調器３３の出力
と、ＦＭ復調器３４の出力から、元のＬｃｈ，Ｒｃｈの
音声信号を再生し出力する再生マトリックス処理ブロッ
クを示している。

【００１１】次に動作について説明する。このようなス
テレオ音声信号の再生回路で再生処理を行なった場合、
入力された再生ＦＭ信号は、メイン信号経路である帯域
通過フィルタ３１→ＦＭ復調器３３→遅延回路３５→マ
トリックス回路３６の経路と、サブ信号経路である帯域
通過フィルタ３２→ＦＭ復調器３４→マトリックス回路
３６の経路に別れる。メイン信号経路の遅延回路３５の
遅延時間は、メイン信号経路の帯域通過フィルタ３１と
サブ信号経路の帯域通過フィルタ帯域通過フィルタ３２
の遅延時間差に設定されているため、マトリックス回路
３６までのメイン信号経路とサブ信号経路の遅延時間を
同じ量にすることが出来る。

【００１２】従って、従来問題になっていた帯域通過フ
ィルタ３１と帯域通過フィルタ３２との遅延時間差によ
って生じる図１２に示すような高域のセパレーションの
悪化が、メイン信号経路に遅延回路３５を挿入してメイ
ン信号経路の帯域通過フィルタ３１とサブ信号経路の帯
域通過フィルタ３２の遅延時間差を相殺させることで解
決され、高域までセパレーション特性に優れた再生オー
ディオ信号を得ることが可能になる。

【００１３】図２は、遅延回路３５の構成例を示す回路
図であり、ＯＰアンプを使用して遅延回路を構成したも
のである。図２において、入力端子ＩＮとＯＰアンプＯ
ＰＡＭＰの非反転入力端に抵抗Ｒ１が直列に接続され、
さらにＯＰアンプＯＰＡＭＰの非反転入端と抵抗Ｒ１と
の接続点とアース間にはコンデンサＣ１が接続されてい
る。また、ＯＰアンプＯＰＡＭＰの反転入力端は抵抗Ｒ
２を介して入力端子ＩＮに接続されている。また、ＯＰ
アンプＯＰＡＭＰの出力端ＯＵＴと反転入力端間には抵
抗Ｒ３を介して接続されている。この遅延回路の遅延特
性は、帯域通過フィルタ３２と帯域通過フィルタ３１と
の遅延時間差に正確に設定するのが最適であるが、図１
２に示すように、遅延時間差が０．２μｓｅｃ程度あっ
ても２０ＫＨｚでのセパレーションは３５ｄＢ以上取れ
るので、求められる性能に比例した精度で遅延特性を決
めれば良い。例えば帯域通過フィルタ３２と帯域通過フ
ィルタ３１の遅延時間差が２μｓｅｃの場合であり、こ
の遅延時間差を遅延回路３５を挿入することで補正する
回路を設計するときに、２０ＫＨｚのセパレーション特
性が３５ｄＢで良い場合、遅延回路３５に必要な遅延特
性は２μｓｅｃ±０．２μｓｅｃ程度で良いことにな
り、図２に示すような簡単なＲＣ素子を用いた遅延特性
にバラツキが生じやすい遅延回路が使用できることな
る。つまり、求められる性能に応じた遅延回路を用意す
れば良い。

【００１４】以上説明したように、この実施の形態によ
れば、遅延回路３５をＦＭ変調器３３とマトリックス回
路３６との間のメイン信号経路に挿入することで、マト
リックス回路３６までのメイン信号経路とサブ信号経路
の遅延時間を同じ量に調整することが出来るため、高域
でのセパレーションの悪化を補正して高域までセパレー
ション特性に優れた再生オーディオ信号の得られるステ
レオ音声信号の再生回路が提供できる効果がある。

【００１５】以上、説明した実施の形態では、遅延回路
３５をＦＭ変調器３３とマトリックス回路３６との間の
メイン信号経路に挿入する構成にしたが、帯域通過フィ
ルタ３２と帯域通過フィルタ３１との遅延時間差に相当
する遅延補正を行なえばよく、図３から図５に示すよう
な構成であっても同様の効果を奏する。図３は、ＦＭ復
調後に遅延回路を挿入した他の実施の形態のステレオ音
声信号の再生回路の部分構成を示すブロック図である。
図３において図１と同一または相当の部分については同
一の符号を付し説明を省略する。図において、遅延回路
３７は、ＦＭ復調器３３とマトリックス回路３６との間
のメイン信号経路に挿入した遅延要素である。遅延回路
３８は、ＦＭ復調器３４とマトリックス回路３６との間
のサブ信号経路に挿入した遅延要素である。遅延回路３
７と遅延回路３８がそれぞれ有する遅延特性による遅延
時間は、遅延回路３７により設定される遅延時間をτ
１、遅延回路３８により設定される遅延時間をτ２とす
ると、τ１−τ２の遅延時間量が帯域通過フィルタ３２
と帯域通過フィルタ３１との遅延時間差に等しくなるよ
うに設定される。このようにＦＭ復調後に遅延回路を挿
入する場合は、オーディオ帯域のため、大きな遅延時間
をかせぐことが容易に可能となる特徴を持ち、また遅延
させる目的で低域通過フィルタを使用しても前記実施の
形態と同様な効果を奏する。

【００１６】図４および図５はＦＭ復調前に遅延回路を
挿入した別の実施の形態のステレオ音声信号の再生回路
の部分構成を示すブロック図である。図４および図５に
おいて図１と同一または相当の部分については同一の符
号を付し説明を省略する。図４において遅延回路３９
は、帯域通過フィルタ３１とＦＭ復調器３３との間のメ
イン信号経路に挿入した遅延要素である。この遅延回路
３９が有する遅延特性による遅延時間は、遅延回路３９
により設定される遅延時間をτ３とすると、τ３が帯域
通過フィルタ３２と帯域通過フィルタ３１との遅延時間
差に等しくなるように設定される。また、図５に示す遅
延回路４０は、帯域通過フィルタ３１とＦＭ復調器３３
との間のメイン信号経路に挿入した遅延要素であり、遅
延回路４１は、帯域通過フィルタ３２とＦＭ復調器３４
との間のサブ信号経路に挿入した遅延要素である。これ
ら遅延回路４０，遅延回路４１が有する遅延特性による
遅延時間は、遅延回路４０により設定される遅延時間を
τ４、遅延回路４１により設定される遅延時間をτ５と
すると、τ４とτ５との遅延時間差が帯域通過フィルタ
３２と帯域通過フィルタ３１との遅延時間差に等しくな
るように設定される。このように、ＦＭ復調前に遅延回
路を挿入する場合は、帯域通過フィルタを構成するブロ
ックとは別に遅延回路のブロックを設ければ良く、信号
が狭帯域のパルス信号という性質上、低域通過フィル
タ，高域通過フィルタ，帯域通過フィルタ，イコライザ
などのフィルタや、パルス遅延回路で構成しても前記実
施の形態と同様の効果が得られる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、マトリ
ックス処理された一方のチャネルと他方のチャネルの和
信号であるＦＭ変調されたステレオ音声信号、および差
信号であるＦＭ変調されたステレオ音声信号を抽出する
各抽出手段間の遅延時間差を、遅延時間補正手段により
補正して小さくする構成を備えたので、マトリックス処
理における高い周波数帯域でのセパレーションの悪化が
防止でき、高い周波数帯域までセパレーション特性に優
れたオーディオ信号の再生が可能になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態例によるステレオ音声信
号の再生回路の部分構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の一形態例によるステレオ音声信
号の再生回路の遅延回路の構成例を示す回路図である。

【図３】ＦＭ復調後に遅延回路を挿入した本発明の他の
実施の形態のステレオ音声信号の再生回路の部分構成を
示すブロック図である。

【図４】ＦＭ復調前に遅延回路を挿入した本発明の別の
実施の形態のステレオ音声信号の再生回路の部分構成を
示すブロック図である。

【図５】ＦＭ復調前に遅延回路を挿入した本発明の別の
実施の形態のステレオ音声信号の再生回路の部分構成を
示すブロック図である。

【図６】従来のステレオ音声信号の再生回路において再
生するＬｃｈとＲｃｈの音声入力信号に対する記録系に
ついての処理を示すブロック図である。

【図７】従来のステレオ音声信号の再生回路において再
生するＬｃｈとＲｃｈの音声入力信号に対する記録系の
メインチャネル側とサブチャネル側のＦＭ変調信号の信
号スペクトラムを示す説明図である。

【図８】従来のステレオ音声信号の再生回路における処
理を示すブロック図である。

【図９】従来のステレオ音声信号の再生回路におけるメ
イン側とサブ側の帯域通過フィルタの特性を示す説明図
である。

【図１０】マトリックス演算処理を示す説明図である。

【図１１】従来のステレオ音声信号の再生回路における
メイン側とサブ側の帯域通過フィルタの遅延時間に差が
あるときのマトリックス演算処理を示すブロック図であ
る。

【図１２】遅延時間付加要素による遅延時間がサブ側の
経路に生じた場合のマトリックス演算処理におけるセパ
レーション論理特性を示す論理特性図である。

【符号の説明】

３１，３２……帯域通過フィルタ（抽出手段）、３５，
３７，３８，３９，４０，４１……遅延回路（遅延時間
補正手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉澤 幸恵 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 吉原 正樹 鹿児島県国分市野口北５番１号 ソニー国 分株式会社内 (72)発明者 戸口田 和恵 鹿児島県国分市野口北５番１号 ソニー国 分株式会社内 (72)発明者 久保田 義浩 愛知県名古屋市西区康生通２丁目20番１号 株式会社メイテック内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マトリックス処理された一方のチャネル
   と他方のチャネルの和信号であるＦＭ変調されたステレ
   オ音声信号、および差信号であるＦＭ変調されたステレ
   オ音声信号を抽出する各抽出手段を有し、前記各抽出手
   段により抽出したそれぞれの前記ステレオ音声信号をＦ
   Ｍ復調した後、前記マトリックス処理の逆変換であるマ
   トリックス処理を施して前記一方のチャネルと前記他方
   のチャネルの元の音声信号を再生するステレオ音声信号
   の再生回路において、 前記各抽出手段の遅延特性の違いによる遅延時間差を小
   さくするための遅延時間補正手段を備えている、 ことを特徴とするステレオ音声信号の再生回路。
2. 【請求項２】 前記遅延時間補正手段は、前記各抽出手
   段の内で遅延時間の短い方の遅延特性を有した一方の抽
   出手段により抽出された前記ステレオ音声信号の遅延時
   間と、他方の抽出手段により抽出された前記ステレオ音
   声信号の遅延時間との差を小さくするため、前記一方の
   抽出手段により抽出されＦＭ復調された前記ステレオ音
   声信号に新たな遅延時間を付与する遅延回路であること
   を特徴とする請求項１記載のステレオ音声信号の再生回
   路。
3. 【請求項３】 前記遅延時間補正手段は、前記各抽出手
   段の内で遅延時間の短い方の遅延特性を有した一方の抽
   出手段により抽出された前記ステレオ音声信号の遅延時
   間と、他方の抽出手段により抽出された前記ステレオ音
   声信号の遅延時間との差を小さくするため、前記一方の
   抽出手段および前記他方の抽出手段により抽出されＦＭ
   復調された前記各ステレオ音声信号に新たな遅延時間を
   付与する遅延回路であることを特徴とする請求項１記載
   のステレオ音声信号の再生回路。
4. 【請求項４】 前記遅延時間補正手段は、前記各抽出手
   段の内で遅延時間の短い方の遅延特性を有した一方の抽
   出手段により抽出された前記ステレオ音声信号の遅延時
   間と、他方の抽出手段により抽出された前記ステレオ音
   声信号の遅延時間との差を小さくするため、前記一方の
   抽出手段により抽出されたＦＭ変調されているステレオ
   音声信号に新たな遅延時間を付与する遅延回路であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のステレオ音声信号の再生
   回路。
5. 【請求項５】 前記遅延時間補正手段は、前記各抽出手
   段の内で遅延時間の短い方の遅延特性を有した一方の抽
   出手段により抽出されたステレオ音声信号の遅延時間
   と、他方の抽出手段により抽出された前記ステレオ音声
   信号の遅延時間との差を小さくするため、前記一方の抽
   出手段および前記他方の抽出手段によりそれぞれ抽出さ
   れたＦＭ変調されているステレオ音声信号に新たな遅延
   時間を付与する遅延回路であることを特徴とする請求項
   １記載のステレオ音声信号の再生回路。