JPS59190747A - Ｆｍ受信機のマルチパス歪軽減装置 - 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】 く本発泡の技術分野〉 本発明はＦＭ受信機のマルチパス歪軽減装置に関するも
のである。

く本発明がなされるに至った技術背景〉一般に電波は周
波数が高くなり、その波長が短かくなると、反射等を起
し易く、殊に、放送局と受信機の間に山やビル等の障害
物があると、電波はこれらの障害物により反射されて直
接波と反射波、又は反射波同士で相互干渉を起こし、振
幅又は位相変調を受ける。即ち、マルチパス妨害が発生
する。

このうちの振幅変調停は振幅制限器により除くことがで
きるが、大きく位相変調を受けるとビート信号を発生す
る。すなわち変調信号によって周波数変調されていると
、瞬時周波数に差が生じて復調信号の帯域内外にわたっ
て広帯域な周波数成分を含んだビート信号となる。

このようなマルチパス妨害に対して指向性アンテナを用
いてマルチパス歪が最小となるような設置場所や方向を
選びマルチパス歪を軽減させる方法がある。しかしなが
ら、車載用受信機では車の走行により刻々とマルチパス
の状況が変化するため上記のような軽減方法は不適当で
ある。またマルチパス妨害の検出方法として、従来マル
チパス妨害を受けた状態において生ずる搬送波の振幅変
調成分を検出する方法があるが、この方法によれば次の
ような問題がある。即ち、 １）中間周波帯域フィルタの帯域内リップルによって、
周波数変調波が受ける振幅変調分等のマルチパス妨害以
外による要因によって発生する振幅変調分と区別できず
、これによって検出の限界が決まってしまう。

２）中間周波増幅段のリミッタ作用により入力の大きさ
によってマルチパスの妨害の度合とは無関係に検出信号
の大きさが変わシマルチパス妨害の程度と検出量が必ず
しも対応していない０３）反射波の時間差が比較的小さ
い場合には二つの電波の搬送波の到着位相関係によって
振幅変化が大きくても妨害が小さく々る場合があって振
幅変調成分は必ず１．も妨害の８度を正確に表現するも
のではない。

く本発明の目的〉 本発明は上述のような問題点について従来の欠点を除去
し確実にマルチパスを検出してその信号により高域遮断
を行なってマルチパス歪を軽減する回路を提供するもの
である。

く本発明の動作原理〉 本発明の動作原理は、まずマルチパス妨害をＦ’Ｍ検波
出力からＨＰＦ　（高域通過フィルター）によりビート
信号を取り出すことによって検出する。次にその取り出
したビート信号を増幅し整流してビート信号量に応じた
直流出力を作り、これによってＦＭ検波出力の高域成分
を減衰させる。

これによりモノラル信号受信時には耳につく高域成分が
減衰し、ステレオ信号受信時には３８ＫＨｚの両側（副
チヤンネル信号帯域）に生じているビート信号も減衰し
、ステレオ復調後の音声出力においてビート成分すなわ
ちマルチパス歪成分が減衰するため、モノラル信号受信
時板上にマルチパス歪が改善される。ここでＨＰＦは、
ステレオ信号受信時のパイロ７）信号や副チャンネル信
号あるいはＳＣＡ信号に感知して誤動作することを防止
するため、通過帯域を約＋　００　ＫＨｚ付近以上に選
ぶ必要がある。まだステレオ信号受信時に８８ＫＨｚ付
近のビート信号とともに副チャンネル信号も減衰させる
ため、ステレオ分離度は若干悪化するが、本発明の回路
はマルチパス妨害が生じているときのみ動作するもので
あシ、まだマルチパス妨害時の分離度はかなり悪化して
いるだめ多少の分離度悪化よりも歪の改善の方が重要で
ある。

〈本発明の構成〉 以下、本発明の実施例について添付図面に従って詳細に
説明する。

第１の実施例： 第１図は本発明の第１の実施例の構成を示すもので、破
線ブロック内の２０を除いて通常のスーパーヘテロダイ
ンＦＭ受信機の構成であシ■１はアンテナ、１２は高周
波増幅回路（ＲＦ）、１３は周波数混合器（ＭＩＸ）、
１４は局部発振器（ＯＳＣ）、１５は中間周波増幅回路
（ＩＦ）、１６はＦＭ検波回路（ＦＭ−ＤＥＴ）、１７
はステレオ復調回路（ＭＰＸ）、１８は音声電力増幅回
路である。そして破線ブロック２０は本発明に基づくマ
ルチパス歪軽減装置を成す回路であって、２Ｉは後述す
る整流回路２４の出力に従ってマルチパス歪発生時に検
波出力から高周波成分を減衰させる音質制御回路（ＡＣ
）、２２はＡＣ２］を通過した検波出力の中からマルチ
パス妨害により発生したビート周波数成分のうち高い周
波数成分を通過させるビートノイズ検出用のバイパスフ
ィルター（ＨＰＦ）、２８ｔｄ、２２（ＤＨＰＦを通過
したビートノイズ成分を増幅するだめのアンプ（ＡＭＰ
）、２４は整流回路（ＲＣＴ　）にして、ＡＣ２’ｌを
制御するだめの直流出力を得るだめに、ＡＭＰ２３で増
幅された検出ビート成分を整流するだめの回路である。

これらの回路の動作について説明すると、通常のマルチ
パス妨害のない放送受信状態ではＨＰＦ（約１００ＫＨ
ｚ以上の通過帯）２２で検出される成分はほとんど存在
せず、従ってＡＭＰ２３で増幅さｈＲＣＴ２４で整流さ
れる出力もないため、ＡＣ２１ばＦＭ−ＤＥＴ１６から
のＦＭ検波出力の高周波成分を減衰させない捷ま後段へ
伝える。しかし、マルチパス妨害が発生した場合には、
ＦＭ−ＤＥＴ＋６からの検波出力の中に多くのビート信
号が発生しているだめ、ＡＣ２１を通った後のＨＰＦ２
２でこのビート信号は検出されると共にＡＭＰ２３で増
幅ＲＣＴ２４で整流されて直流出力を発生ずる。この直
流出力はＡＣ２１に送られてこのＡＣ２］は上記検波出
力のうち高い周波数成分を減衰させる。これにより検波
出力のビート信号成分は減少するためＨＰＦ、ＡＭＰ及
びＲＣＴ２２，２３．２４を通じて整流されたＤＣ出力
も減少する。よってＡＣ２＋での高域減衰量も減少する
。これらの各部分２１〜２４″ｉｆ、でのループは常に
接続されていて連続的に動作するだめビートのノイズ量
のうちのある範囲ではＡＣ２１での高域減衰量を制限し
ながら動作する。

ここで、上記破線ブロック２０で示したマルチパス歪軽
減回路の具体的回路を第６図を以って説明する。

尚、この第６図では上記ＨＰＦ２２が省略されているが
、ＨＰＦ２２としては減衰特性が一２４ｄＢ１０ｃｔ程
度の４段のチェピンエフ・アクティブフィルター等を適
用することが好ましく、上述のように通過帯域内にＳＣ
Ａ信号や、ステレオ放送用の信号又は西独で実施されて
いる交通情報（ＡＲＴ）システム用の信号等を含まない
ように選べばよく、カットオフ周波数は１００　ＫＨｚ
程度が良い。

第６図において、４４は上記ＡＭＰ２３におけるノイズ
増幅用のトランジスタにして、ベースを結合コンデンサ
４１を介してＨＰ　Ｆ　２２に接続されている。４．２
．４３はトランジスタ４４を動作させるだめのバイアス
抵抗、４８は上記ＲＣＴ２４に相当する整流回路のｌ・
ランジスタ、４５は結合コンデンサ、４９は平滑用コン
デンサ、４６．４７はトランジスタ４８を動作させるだ
めのバイアス抵抗で、抵抗４６はトランジスタ４８とと
もにコンデンサ４９への充電回路を形成する。またトラ
ンジスタ５４は、上記ＡＣ２１に相当する高域減衰回路
のスイッチング素子で５０．５１はトランジスタ５４へ
入力される整流出力の分割抵抗、５２及び５３はＦＭ検
波回路に並列に挿入されて高域減衰を行なう一種の高域
通過フィルターを形成する抵抗とコンデンサである。

この回路の動作を説明すると、ＨＰＦ２２の出力は結合
コンデンサ４１を介して、トランジスタ４４のベースに
入力され、ここで増幅される。ＨＰＦ２２出力のビート
ノイズが多く存在する場合その振幅変化に応じてトラン
ジスタ４４のコレクタ電圧は低い方向に変化する。その
変化は結合コンデンサ４５を介してトランジスタ４８に
入力されるだめトランジスタ４８はベース電圧の低下に
応じて電源（十Ｂ）より抵抗４６を通じてコレクタ電流
が流れ平滑用コンデンサ４９に充電される。（ビートノ
イズがない場合、トランジスタ４８のベース電圧は高く
、トランジスタ４８はＯＦＦ　となっている。）このよ
うにしてＨＰ　Ｆ検出のビートノイズに応じてコンデン
サ４９に整流された出力が表われる。この整流出力が抵
抗５０．５１にて分割されてトランジスタ５４のベース
に加えられ、トランジスタ５４はスイッチング動作をす
る。トランジスタ５４が導通すれば、ＦＭ検波出力の信
号線に抵抗５２．コンデンサ５３のバイパスフィルター
がアースに向かって挿入されたことに々す、検波出力の
高域を減衰させる。

以上が第６図の回路の動作であるが、車載用受信機の場
合刻々マルチパスの状況が変化するため、これに対して
マルチパス歪軽減回路がすばやく対応して動作をすると
高域の減衰動作の０Ｎ１０ＦＦが頻繁に行なわれて聴感
上好ましくない。一方マルチパス歪の発生時点の立ち上
りに対してはすばやく動作することが望ましい。そこで
−例として第６図の回路の場合充電と放電の時定数を変
えるように定数を選んで上述の問題に対応するのが゛よ
い。

すなわち第６図において平滑用コンデンサ４９の充電経
路は、電源子Ｂより抵抗４６及びトランジスタ４８を介
して行なわれ、放電経路は抵抗５０とトランジスタ５４
０ベース及び抵抗５１である。

マルチパス歪の発生に対して十分に速く平滑用コンデン
サ４９を充電するために抵抗４６を小さくし、高域減衰
動作の頻繁なＯＮ、１０ＦＦ防止のために平滑用コンデ
ンサの放電を抵抗５０を大きく選ぶことによってゆっく
り行なわせる。

第２の実施例： 以上が本発明の第１の実施例であり、次に、第２の実施
例について説明する。

第２の実施例としては第２図に示したものが挙げられる
が、この実施例ではマルチパス歪軽減回路（符号２０１
で示す）においてＨＰＦ２２はＡＣ２１の手前でＦＭ−
ＤＥＴＩ６より直接検波出力を受けてこの検波出力より
ビート信号を検出し、このビート信号をＡＭＰ２３で増
幅した後ＲＣＴ２４で整流してＡＣ２＋を制御する構成
と成っている。

この場合、ＡＣ２＋の高域減衰量はＨＰＦの入力を減衰
させないように構成されるので、第１図のようにあるレ
ベルの減衰量で平衡することはなく、帛ヵ１，０□８ヵ
滑１ヵ８１．□６□７勺・以上になると予メモ−で設計
された減衰量だけ高域を減衰させる。

ところで、第１及び第２の実施例の何れの場合において
も、本発明の目的を達成することができることは勿論で
あるが、特に、ＡＣ２＋に用いる回路でスイッチング動
作する素子を用いた場合には、その違いが大きく、第７
図に示すようにＨＰＦ２２にて検出されるビートノイズ
量を横軸にとり、その増減に対してＦＭ検波出力のある
高域周波数（ｆ）成分のＡＣ２＋で減衰されたレベルを
縦軸にとれば、第１の実施例の構成では実線ａのごとく
なり、又、第２の実施例の構成では破線すのごとくなる
。すなわち横軸の領域ｌのノイズ量では」＝記ＡＣ２＋
が動作しない範囲で両方式とも高域の減衰量はない。

領域３は十分なノイズ量によりＡＣ２］が完全に動作を
し、たとえ第１の実施例のようなループ構成であっても
、すなわちＡＣ２１による高域減衰が動作しても、なお
ＨＰＦ２２を通過するノイズ量が多く２１による高域減
衰量が制限されない範囲である。領域３′も同様で第２
の実施例の場合のものである。領域２は第１の実施例の
構成において、ノイズによりＡＣ２］の高域減衰動作が
起こり、その減衰されたノイズ量によりＨＰＦ２２で検
出されるノイズ量が減少しＡＣ２］の高域減衰量が制限
される範囲である。領域２′は第２の実施例の構成にお
いて、上記領域２と同様に減衰量が制限される範囲であ
る。ＡＣ２＋にたとえスイッチング素子を用いてもスイ
ッチング素子のＯＦＦとＯＮの間の範囲では抵抗値が連
続的に変化する範囲があり、減衰量は領域２′のように
なる。

以上のことから第２の実施例の構成に対して第１の実施
例の構成の利点は、減衰動作をさせるＡＣ２１にスイッ
チング素子を使用してもノイズ量の増加に対して高域の
減衰量を徐々に変化させることが可能となる。ノイズ量
に対して減衰量が急激に変化すれば、ステレオ状態から
一気にモノラル状態になる可能性があるが、それを防ぐ
こともできるわけである。

本発明のマルチパス歪軽減回路を上述のようにＭＰＸ＋
７の前段ではなく後段に挿入した場合、ステレオ信号受
信時の歪改善度は少なくなることは、ステレオ復調前に
３８ＫＨｚ付近のビート信号を減衰させていないことよ
り容易に理解できる。

第３の実施例： 以上説明した第１．第２の実施例ではＨＰＦ２２をビー
ト信号（ノイズ）検出用に使用している訳であるが、こ
れを既に開発されているノイズ抑圧回路のノイズ検出回
路と兼用することもできる。

以下、斯る場合の実施例について第３図を参照に説明す
る。

第３図において破線ブロック３０はノイズ抑圧回路の一
般的な構成であり、破線ブロンク２５で示された部分は
第１．第２の実施例で示したマルチパス歪軽減回路のＨ
Ｐ　Ｆ　２２を除いたものである。

上記ノイズ抑圧回路３０はＦＭ−１）ＥＴＩ６からのＦ
Ｍ検波出力を入力とするバッファアンプ３Ｉを通して２
系統に分かれており、そのＩっは遅延回路として働くロ
ーパスフィルタ（ＬＰＦ）３２．ゲート回路３３．バッ
ファアンプ３４からなる信号系であり、今１つはＨＰＦ
３５．　　波形整形回路３６゜ノイズ制御回路（ＮＣ）
３７．及び単安定マルチ（ＭＭ）３８から成る制御系で
ある。

この回路では、パルス性雑音を含むＦＭ検波出力がノイ
ズ抑圧回路のバッファアンプ３１の入力に加わり、その
出力はＬＰＦ３２　、ゲート回路３３゜バッファアンプ
３４の経路を通ってＭＰＸ１７へ入力するが、他方では
ＨＰＦ３５　、波形整形回路３Ｇでパルス性雑音が検出
され、この検出信号はノイズ制御回路３７を通ってＭＭ
３８をトリガして一定幅のパルスを作り、そのパルスが
ゲート回路３３を閉じる。

該パルス性ノイズを含んだＦＭ検波出力は、ＬＰＦ３２
で所定時間遅延され、該パルス性ノイズがゲート回路３
３に現われるときＭＭ３８により該ゲート回路３３が閉
じるので出力端へは現われない０こうしてパルス性ノイ
ズは除去され、そしてこの雑音除去した部分つまりゲー
ト回路３３が閉じだ部分のＦＭ検波出力は零レベルに落
ち、信号波形の一部が切り取られた形になるが、これは
コンデンサにより平滑化され、はぼノイズ混入前の原波
形に戻される。このようなノイズ抑圧回路では、妨害パ
ルス数が増大してゲートがほぼ連続的に閉じた場合、信
号は時々通過する程度となって著しく歪んだ信号が再生
されるおそれがあるだめ、通常そのような状態ではゲー
ト回路を強制的に開き、ノイズ抑圧動作を停止して信号
をその−１：寸通過させる機能を併設している。ノイズ
制御回路３７は、上述の機能を達成するだめのもので、
ＭＭ３８の出力すなわちゲート回路３３の閉じる時間が
ある程度以上となるとＭＭ３８からゲート回路３３へ送
られるトリガ出力を停止するよう動作するものである。

上記第１の実施例のループ構成でＨＰ　Ｆ　２２を兼用
した場合のプロ・ンク図は第３図に示すとおりである。

ＡＭＩ’２３の入力は第３図のＮ１又はＮ２かう取す出
し、ＡＣ２＋の出力はノくソファアンプ３１の出力端Ｌ
１かＦＭ−ＤＥＴ＋６の出力に接続すればよい。

第４の実施例： 第２の実施例の構成におけるＨＰＦ２２をノイズ検出回
路で兼用した場合のプロ・ンク図は第４図に示すとおり
である。ＡＭＰ２３の入力は、波形整形回路３６の前後
のＮ１　又はＮ２から取り出し、ＡＣ２１の出力はバッ
ファアンプ３４の出力に接続すればよい。この以上ＨＰ
Ｆをノイズ抑圧回路のノイズ検出回路で兼用した回路は
、従来のノイズ抑圧回路のみを備えていた受信機に比べ
、連続的なパルスノイズが混入してそのだめノイズ抑圧
効果が停止したときにも高域減衰により耳につくノイズ
が改善されるという利点をもっている。すなわち従来の
ノイズ抑圧回路がもつ連続的パルス発生時の弱点を改善
することもできるわけである。

第５の実施例： 最後にマルチパス妨害発生時のステレオ分離度は、かな
り悪化しており、ステレオ放送とはいえそのステレオ感
ばあ甘シ期待できない。そこで第５図のように構成する
ことによって、マルチパス妨害発生時には第２の実施例
と同様のＨＰＦ、ＡＭＰ及びＲＣＴ２２，２３．２４を
通じて検出されたビートノイズに応じた整流出力を利用
して、ＦＭマルチ回路１７を強制的にモノラル動作する
ことによりマルチパス歪を軽減する方法もある。ＭＰＸ
Ｉ７をモノラル動作にすることにより３８ＫＨｚ（副搬
送波）の両側に数多く存在するビート成分が音声帯域に
移ってこないだめ、かなりの歪率改善効果がある○ただ
しこの方法ではモノラル信号に対しての改善効果はない
。

ＭＰＸ＋７をモノラル動作にする方法は副搬送波用の発
振器の動作を停止すれば良い訳で、最近のＩＣにおいて
は簡単にこの目的を達成する端子が設けられており、Ｒ
ＣＴ２４のＤＣ出力で以ってＭＰＸ＋７を強制的にモノ
ラル動作に移すことは容実施例 く本発明の効果〉 本発明は紙上のように構成されるものであるから従来装
置の欠点を解決して自動的、かつ、確実にマルチパス歪
を軽減でき、而も、マルチノくス歪を検出するノ・イパ
スフィルターを既に知られているノイズ抑圧回路のノ・
イパスフィルターと兼用する構成としているので回路構
成が簡単となると共にそのノイズ抑圧回路と相俟ってＦ
Ｍ検波出力よりノイズ成分を効率よく除去し得る優れた
発明である。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明に係るマルチパス歪軽減装置
を成す電気回路を備えたＦＭ受信機の異る実施例を示す
ブａｙり的回路構成図、第６図は第１図におけるマルチ
パス歪軽減回路の具体的回路図、第７図は第゛１図及び
第２図に示された各実施例の作用を説明するために供さ
れた特性図である０ １７：ステレオ復調回路、２１：音質制御回路、２３：
増幅回路、２４：整流回路、３２：ローバスフィルター
、３３：ゲート回路、３５：バイパスフィルター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ＦＭ検波出力を遅延回路系を成すローパスフィルタ
   ー、ゲート回路を通してステレオ復調回路に供給する一
   方、上記ＦＭ検波出力の一部をバイパスフィルター、波
   形整準回路を通してパルス性雑音を検出し、この検出信
   号に基いて上記ゲート回路を開閉することにより上記ロ
   ーパスフィルターよりステレオ復調回路に供給されるＦ
   Ｍ検波出力よりパルス性ノイズを除去するノイズ抑圧回
   路を備えたＦＭ受信機において、上記バイパスフィルタ
   ーの出力を増幅する増幅回路と、該増幅回路の出力を整
   流する整流回路と、該整流回路の出力によって動作し上
   記ＦＭ検波出力から高域周波数成分を減衰させる音質制
   御回路とを有するＦＭ受信機のマルチパス歪軽減装置。