JPS583424B2 - ステレオフクゴウシンゴウハツセイホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は送信機から立体放送音楽プログラムのような立
体放送信号を主として受信するために使用する米国特許
第３６１７６４１号に記載されているようなステレオ多
重復調器に関するものである。

周波数変調（ＦＭ）チャンネルおよび局分配の数が増大
するに従って隣接チャンネルの干渉による歪の量が増大
する。

米国におけるローカルチャンネル帯は割当チャンネル間
で２ ０ ０ ＫＨｚ Ｌかない。

通常ローカルチャンネル間には不使用チャンネルを設け
てこれらチャンネルが互いに干渉しないようにしている
。

聴取者が１つの局または比較的強いローカル局の間に隣
接した弱い他のローカル局の信号を受信する場合には問
題が生ずる。

これらの状態では強い局から弱い局に選局を行った場合
、たとえ受信機を他のローカル局に同調させてもローカ
ル局の情報側波帯が中間周波増幅器の通過帯域内に入る
ようになる。

不幸にして最近のステレオ検波器はかかる不所望な側波
帯にも応答する。

特に代表的な中間周波通過帯域の周波数帯はプラスマイ
ナス１００ＫＨｚから１ ３ ０ ＫＨｚまでの範囲で
ある。

１つの局の周波数偏移は法律によりプラスマイナス７
５ ＫＨｚまでに制限されており、従って全体の周波数
偏移は１ ５ ０ ＫＨｚとなる。

不幸にしてＦＭ変調処理により生じる側波帯は７５ＫＨ
ｚの範囲を越えるようになる。

これがため中心が中間周波通過帯域の中心から２ ０
０ ＫＨｚも離れている隣接チャンネルの側波帯は中間
周波数帯域内に在り従って受信機のＦＭ検波回路によっ
てこれらの側波帯を検波し得るようになる。

現在使用されているステレオ復調器すなわちデマルチプ
レクサ回路においては、３８ＫＨｚの方形波を用いて左
チャンネルと右チャンネルとを分離するようにしている
。

かかる方形波を使用する理由は、この方形波が固有の第
２高調波成分を含んでいないためである。

不幸にして、このステレオ復号信号の第３高調波成分は
１１４ ＫＨｚで発生し３ ８ ＫＨｚの基本波成分か
ら約１０ｄＢだけ振幅を減衰する。

このことは中間周波通過帯域の中心周波数から１ １
４ ＫＨｚで不所望な側波帯信号に対する復調応答の振
幅が所望のチャンネルに含まれるステレオ情報の等価レ
ベルに対する応答の振幅より約１０ｄＢ低いだけである
ことを意味する。

不所望な側波帯に対する復調応答振幅により生ずる不所
望な信号は所望なステレオ信号を干渉する。

この問題に対する従来の解決法はステレオ復号信号とし
て歪が極めて小さい３ ８ ＫＨｚの正弦波を使用する
ことである。

この技術の基本的な困難性は正弦波復号信号に対してス
イッチング技術を使用できないことである。

しかし復調は直線的に行う必要があり、しかも復号信号
自体の振幅に不所望に感応するようになる。

また、復号信号に含まれる任意のノイズまたは振幅変調
が出力側に不所望に現われてＳ／Ｎ比を減少するように
なる。

本発明の目的は第３高調波成分をほとんど含まない多量
レベルステレオ復号信号を発生する方法および装置を提
供せんとするにある。

本発明の他の目的はスイッチング技術を利用する多重レ
ベルステレオ復号信号を発生する方法および装置を提供
せんとするにある。

本発明のさらに他の目的は偶数高調波成分をほとんど含
まない多重レベルステレオ復号信号を発生する方法およ
び装置を提供せんとするにある。

多重レベル復号信号を発生する方法には予定繰返比およ
び予定位相を有する基準方形波を発生させる手段を設け
る。

またかかる方法では予定繰返比を有し、しかも基準方形
波の位相に関連する位相を有する関連方形波を発生させ
る。

これら基準方形波および関連方形波を合成して多重レベ
ルステレオ復号信号を形成する。

この方法を実施する信号発生回路には発振器、シフドレ
ジスタおよび信号合成回路を設ける。

この発振器から発生する出力信号の周波数を復号信号の
周波数の第１予定倍数とする。

発振器の出力端子に接続されたシフトレジスクによって
発振器の出力信号を第２予定約数で分周して出力端子に
位相に関連する出力信号を発生させる。

信号合成回路はシフトレジスクの出力信号に応答して復
号信号を発生する。

図面につき本発明を説明する。

第１図は立体放送多重方式受信機を示す。

主チャンネル信号すなわち左右可聴信号（Ｔ，＋Ｒ）の
和の信号と、副チャンネル信号すなわち抑圧副搬送波で
振幅変調された左右可聴信号（Ｌ−Ｒ）の差の信号と、
抑圧副搬送波周波数の１／２の周波数を有するパイロッ
ト信号とをもって構成されている合成ステレオ信号を含
む周波数変調（ＦＭ）搬送波をアンテナ１０によって受
信する。

周波数変調信号を受信機の“フロントエンド“回路１２
に供給する。

この“フロントエンド“回路１２は慣例の無線周波増幅
器、変換器、中間周波増幅器および制限器で構成する。

“フロントエンド”回路１２の出力信号を周波数変調検
波兼前置増幅回路１４に供給し、ここで合成ステレオ信
号の変調を検波する。

周波数変調検波兼前置増幅回路１４からの合成ステレオ
信号を位相検波器２２、復調器１６および補助位相検波
器３２の入力端子にそれぞれ供給する。

乗算器すなわち復調器１６によって周波数変調検波器の
出力信号に含まれている左右チャンネルステレオ信号の
情報を分離する。

この復調器１６による分離は分周器２８から供給された
３８ＫＨｚの局部発振ステレオ復号信号に応答して行わ
れる。

乗算器１６の左右ステレオ出力信号をそれぞれ左側可聴
増幅器１７および右側可聴増幅器２０で増幅して左右の
スピーカ１９および２０にそれぞれ供給する。

位相同期（ロック）ループ１８は位相検波器２２と、直
流増幅器２４と、電圧または電流制御発振器２６および
分周器２８を有する回路２９とをもって構成する。

分周器３０はその入力端子２７を分周器２８の出力端子
に接続し、出力端子を位相検波器２２および３２の入力
端子に接続する。

位相検波器３２の出力端子はステレオスイッチ３４に接
続する。

復調器１６に供給される３ ８ ＫＨｚの信号は分周器
２８によって、発振器２６で発生した７６ ＫＨｚの信
号を１・２に分周して形成する。

分周器３０は分周器２８からの３８Ｋ）Ｉｚの方形波を
１／２に分周し、直角位相関係にある２つの１ ９ＫＨ
ｚの出力信号を発生する。

これらの１９ ＫＨｚの信号の一方を位相検波器２２に
供給し、他方の１９ＫＨｚの信号を最初の１９ＫＨｚ信
号に対して９０゜の位相角で位相検波器３２に供給する
。

位相検波器３２によって直交相関器を構成しその出力レ
ベルを１９ＫＨｚの到来パイロット信号の振幅に応答さ
せるようにする。

位相検波器３２の出力信号によってステレオ信号が存在
する際ステレオスイッチ３４を駆動する。

このステレオスイッチ３４によって表示、中断、不作動
の機能を呈せしめるようにする。

分周器２８からの３ ８ＫＨｚのステレオ復号信号を方
形波信号とする。

この方形波は復号器の出力側にスプリアスノイズを発生
する第２高調波成分以上の高次の偶数高調波成分を含ん
でいない。

例えばこれらのスプリアスノイズは、バックグランド音
楽サービスを提供するためにいくつかの局によって送信
されている高周波ＳＣＡチャンネルの復調時に発生する
。

この復調には３ ８ ＫＨｚの第２高調波成分を用いる
。

この復調によって不所望な可聴高音および鳥鳴音を発生
する。

しかし従来の方形波ステレオ復号信号には不所望な第３
高調波が存在する。

本発明の必要条件は第３高調波成分や偶数高調波成分を
有さないステレオ復号信号を発生させることにある。

このステレオ復号信号をデイジタル形態とすると信号の
振幅値が良好に決まり、ノイズの問題も生じなくなる。

従来の検波器に使用されている３ ８ ＫＨｚの方形波
には基本波成分より約１０ｄＢ低い第３高調波成分が存
在する。

本発明によれば、一方の３８ＫＨｚの波形に対して位相
が６０゜推移している第２の３ ８ ＫＨｚの波形を発
生させる。

従ってこれらの信号の第３高調波成分は１８０゜移相し
ている。

これがためこれらの２つの３８ＫＨｚの信号を加算して
もその合成信号から第３高調波成分は除去される。

特にかかる第３高調波成分を除去する手段を第２図に示
す。

基準波形として用いる第１方形波５０は、基本正弦波５
４および第３高調正弦波５６を含む高調波成分と、これ
よりも高次の奇数高調波成分（図示せず）とで構成され
ている。

第２方形波６０は第１方形波から６０゜移相すると共に
その基本波６２および第３高調波６４を示す。

従って例えば時間Ｔで方形波５０の第３高調波成分５６
のピーク値は正となるが方形波６０の第３高調波成分６
４のピーク値は負となる。

これがためこれら２つの第３高調波成分はその振幅を等
しくするとその和が零となり従って合成多重レベル復号
信号から第３高調波成分を除去することができる。

かかる合成により得た波形を第６図に示す。第３高調波
の存在しない波形を発生させる他の手段としてはまず１
８０゜移相し、衝撃係数が３３３Ａパーセントの２つの
非対称パルスを発生させる。

これらの２つの波形には第３高調波成分は存在しないが
同相の偶数高調波成分が存在する。

この偶数高調波成分は両非対称波形を互いに減算するこ
とによって除去することができる。

かかる減算によって得た波形を第７図に示す。

第３高調波成分の存在しないステレオ復号信号を発生す
る本発明装置の一例を第３図に示し、これを第１図のブ
ロック２９として用いる。

本例では２ ２ ８ ＩＧ｛２の発振器の周波数を制限
端子７１に供給される直流増幅器２４からの出力信号に
よって制御する。

発振器７０の出力端子を２進分周器７２の入力端子に接
続し、発振器７０の出力信号を２進分周器７２の駆動信
号とする。

２進分周器７２の出力信号は１ １ ４ ＫＨｚの繰返
比を有し位相は互に逆である。

これら２進分周器の逆位相信号をシフトレジスタ７４に
供給し、このシフトレジスタを既知のジョンソンカウン
タで構成する。

シフトレジスタ７４によって第４図に示すように１２個
の出力信号１００〜１２２を発生する。

これら信号の選択された対の信号を排他的論理和ゲート
８４および８６に供給し、これら排他的論理和ゲートの
出力端子８８および８９に所望の３８ＫＨｚのステレオ
復号信号を発生させる。

波形１００〜１２２の組合せを適当に選択することによ
り互いに６０゜移相され、５０パーセントの衝撃係数を
有する２つの３ ８ ＫＨｚ方形波を得ることができる
。

例えば第９および１０図に示すように、３ ８ ＫＨｚ
のステレオ復号信号の所望の一対は排他的論理和ゲート
８４および８６を用いてシフトレジスタ７４からの１
９ ＫＨｚの方形波出力から得ることができる。

すなわち第１排他的論理和ゲート８４に対して入力信号
として波形１００および１１２を選択すると第９図に示
すように端子８８に５０パーセントの衝撃係数を有する
３８ＫＨｚの出力信号１４０を発生する。

また第２排他的論理和ゲート８６に波形１０４および１
１６をシフトレジスタ７４から供給して第１０図に示す
ように端子８９に５０パーセントの衝撃係数を有する３
８ ＫＨｚの第２出力信号１４２を発生する。

この場合端子８９の波形１４２は端子８８に現われる波
形１４０に対して６０゜移相している。

また、第１１および１２図に示すように３３１／３パー
セントの衝撃係数を有し、位相が１８０゜推移した２つ
の３８ＫＨｚの方形波を得ることができる。

すなわち第１排他的論理和ゲート８４に対して入力信号
として波形１００および波形１０４を選択すると第１１
図に示すように端子８８に３３％パーセントの衝撃係数
を有する３ ８ ＫＨｚの出力信号を発生する。

また第２排他的論理和ゲート８６にシフトレジスタ７４
から波形１１２および１１６を供給して第１０図に示す
ように端子８９に３３３Ａパーセントの衝撃係数を有す
る３ ８ ＫＨｚの第２出力信号を発生する。

これがため端子８９の波形１４８は端子８８に発生する
波形１４６に対して１８０゜移和している。

第５図に示す他の例では排他的論理和ゲート８４および
８５の出力端子を加算器または減算器１３０の入力端子
に接続し、この加算器または減算器１３０を３レベル乗
算器１３２の第１入力端子に接続する。

乗算器１３２の第２入力端子には周波数変調検波器１４
からの出力信号を供給する。

３レベル乗算器１３２の出力端子１３４および１３６を
それぞれ加算器１３８および１３９の第１入力端子に接
続する。

また、加算器１３８および１３９の第２入力端子には周
波数変調検波器１４からの合成ステレオ信号を供給する
。

端子８８および８９に到来する３ ８ ＫＨｚの方形波
はステレオ復号信号を設けるためにＯＲ，ゲートへの供
給用として選択された信号に応じて、加算または減算し
てステレオ復号信号を発生し得るようにする。

加算器または減算器１３０は適切な機能を呈するように
配列する。

特に３８ＫＨｚの方形波を第６図に示すような波形１４
０および１４２にすると加算器または減算器１３０は加
算器として作用し、これら波形を加算して合成ステレオ
復号波形１４４を形成することができる。

しかし３８ＫＨｚの方形波を第７図に示すような波形１
４６および１４８とすると加算器または減算器１３０は
減算器として作用し、これら波形を減算してステレオ復
号波形１５０を形成ずることができる。

かようにして波形１４０および１５０は同一となる。

周波数変調検波器１４からの合成ステレオ信号は３レベ
ル乗算器１３２でステレオ復号信号と乗算され出力端子
１３４および１３６に差動副チャンネル情報信号を発生
する。

次いで加算器１３８および１３９によって検波器１４か
らの合成ステレオ信号と副チャンネル情報とを合成して
出力端子１３５および１３７に左および右チャンネル可
聴信号を発生する。

これらの信号は例えば第１図の増幅器１７および２０に
よって増幅する。

第８図に示す本発明の他の例では２対の３８ＫＨｚの波
形１４０，１４２または１ ４６ ，１４８を、２レベ
ル乗算器１６０および１６２の入力端子１５２および１
５４の第１組に供給される駆動信号として用いる。

また、周波数変調検波器１４から得られる合成ステレオ
信号を２レベル乗算器１６０および１６２のおのおのに
第２入力信号として供給する。

これがため上記対の駆動信号は合成ステレオ信号と乗算
され、その積の信号が２レベル乗算器１６０および１６
２の出力端子１５６および１５８に発生する。

端子１５６および１５８に発生する。

端子１５６および１５８の信号を加算器１６４の入力端
子に供給する。

副チャンネル情報を含む加算器１６４の出力信号を位相
分割器１６６の入力端子に供給する。

差動副チャンネル信号（Ｌ−Ｒ）およびー（ Ｌ −Ｒ
）を含む位相分割器１６６の出力信号を加算器１７２
および１７４の入力端子１６８および１７０にそれぞれ
供給する。

また、周波数変調検波器１４からの合成ステレオ信号を
加算器１７２および１７４の他の入力端子に供給する。

これがため出力端子１７６および１７８に現われる信号
は再生された左および右のステレオチャンネル信号とな
りこれら信号を増幅器１７および２０によってそれぞれ
増幅する。

従来の変調装置の場合のように乗算器１６０および１６
２によって副チャンネル差動情報を検波する。

その理由は第８図の端子１５２および１５４の駆動波形
が双方共高調波成分を有しているからである。

この場合１１４ ＫＨｚの範囲の不所望な情報も検波す
る。

これら不所望信号は出力端子１５６および１５８に乗算
器１６０および１６２の出力の所望な差動信号と共にそ
れぞれ発生する。

乗算器１６０および１６２に対する入力端子１５２およ
び１５４の第３高調波成分間の位相関係を互に逆位相と
する場合には端子１５６および１５８で検波された不所
望な信号も逆位相となる。

これら逆位相の不所望な信号は加算器１６４で加算され
て零になる。

また乗算器１６０および１６２の入力端子１５２および
１５４に衝撃係数が３３３Ａパーセントの逆位相駆動波
形信号を供給する場合には端子１５６および１５８の出
力に同相の不所望な復調信号がそれぞれ発生する。

これら同相信号は加算器１６４の機能を適当に変更する
ことにより減算を行い零にすることができる。

上述した駆動波形の何れの形のものを用いても所望の（
Ｌ−Ｒ）差動チャンネル信号が加算器１６４の入力端子
１５６および１５８に正しい位相関係で発生し、従って
これら信号は加算器を経てその出力端子に伝達される。

加算器１６４の出力によって位相分割器１６６を，駆動
し、この位相分割器１６６によって反転および非反転出
力すなわち（Ｌ−Ｒ）差動信号および−（Ｌ−Ｒ）反転
差動信号を発生する。

これらの差動信号を第５図の回路につき前述したように
ＦＭ検波兼前置増幅回路１４からの合成ステレオ信号と
加算器１７２および１７４で合成する。

上述した所は、第３高調波成分をほとんど含まない多重
レベル復号信号を発生するための方法および装置につき
説明した。

本発明の装置ではスイッチング技術を用いるため、スイ
ッチング信号の振幅変化に対する余裕度が得られる。

この余裕度がないとＳ／Ｎ比が減少する。

さらにスイッチング技術を用いることにより本発明装置
を集積回路形態に容易に製造することができる。

その理由はこのスイッチング技術が直線性技術の場合よ
りも装置のパラメータの自由度を大きくし得るからであ
る。

本発明によれは本発明の方法および装置の全体にわたっ
て方形波を用いたため合成多重レベルステレオ復号信号
にはほとんど第３高調波成分は含まれない。

さらに上述した装置機能を満足するに要する回路は集積
回路形態に容易に形成し得従って装置を比較的廉価とす
ることができる。

本発明は上述した例にのみ限定されず幾多の変更を加え
得るものとする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の復号信号発生装置を具える立体放送受
信機を示すブロック図、第２図は第３高調波成分除去技
術を説明するための波形図、第３図は互いに適切な位相
関係を有する復号信号成分を発生する本発明の復号信号
発生装置の一部を示すブロック図、第４図は第３図の回
路の動作を説明するための波形図、第５図は第３図の回
路の出力信号を受けて３レベル復号信号に変換し、ステ
レオ復号器に用いる回路を示すブロック図、第６図は第
５図の回路の加算態様の動作を説明する波形図、第７図
は第５図の回路の減算態様の動作を説明する波形図、第
８図は２レベル復調器を用いて第３高調波応答を除去す
る出力回路の他の例を示すブロック図、第９ないし１２
図は所望な復号波形を得る第３図のゲートの動作を説明
するための波形図である。 １０・・・・・・アンテナ、１２・・・・・・フロント
エンド回路、１４・・・・・・前置増幅器、１６・・・
・・・乗算器または復調器、１７．２０・・・・・・可
聴増幅器、１８・・・・・・位相ロツクループ、１９，
２１・・・・・・スピーカ、２２，２３・・・・・・位
相検波器、２４・・・・・・直流増幅器、２６・・・・
・・電圧電流制御発振器、２７・・・・・・入力端子、
２Ｂ，３０・・・・・・分周器、２９・・・・・・回路
、３４・・・・・・ステレオスイッチ、５０ ，６０・
・・・・・方形波、５４，６２・・・・・・正弦波、６
４，５６・・・・・・第３高調波、７０・・・・・・発
振器、７１・・・・・・制御端子、７２・・・・・・２
進分周器、７４・・・・・・シフトレジスタ、８４，８
６・・・・・・排他的論理和ゲート、８Ｂ，８９，１５
６，１５８・・・・・・端子、１００，１０４，１１６
，１４０，１４２，１４４，１４６，１４８，１５０・
・・・・・波形、１３０，１３８，１３９，１６４，１
７２，１７４・・・・・・加算器または減算器、１３２
，１６０，１６２・・・・・・乗算器、１３４，１３６
・・・・・・出力端子、１５２，１５４・・・・・・入
力端子、１６６・・・・・・位相分割器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基準信号を発生する発振器と、該基準信号に応答し
   その予定繰返比及び予定衝撃係数を有する複数の方形波
   出力信号を発生する回路と、該方形波出力信号の選択さ
   れた信号を合成してステレオ復号信号を発生する回路と
   を具える第３高調波を含まない３レベルのステレオ復号
   信号を発生する集積回路形態に製造するに好適なステレ
   オ復号信号発生装置において、方形波出力パルスを発生
   する回路に、各別の出力側に位相が互に予定量だけ推移
   した複数の方形波出力信号を夫々発生するシフトレジス
   タ７２．７４と、入力端子が該シフトレジスタの選択さ
   れた出力側に接続され、選択された入力信号に応答して
   位相が互に予定量例えば１８０度だけ推移した１対の出
   力信号１４０，１４２；１４６，１４８を発生する第１
   及び第２論理ゲート回路８４．８６とを設け、これら位
   相の推移した出力信号対を前記合成回路に供給して減算
   を行いステレオ復号信号１４４又は１５０を発生させる
   ようにしたことを特徴とするステレオ復号信号発生装置
   。