JPS5941654Y2 - Ｆｍステレオ信号復調回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、パイロットトーンカ式ＦＭステレオ放送のス
テレオ信号復調回路に関する。

一般のＦＭステレオ信号復調回路においては、その出力
信号中に含まれるサブキャリア（副搬送波）の高調波成
分と、現在は使用されていない５ＣＡ（Ｓｕｂｓｉｄｉ
ａｒｙ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＡｕｔｈｏｒｉｚ
ａｔｉｏｎの略）信号とが相互に干渉し、いわゆる８Ｃ
Ａビート妨害を生ずることが知られている。

すなわち、サブキャリア周波数は一般に３８ＫＨｚであ
るが、その２次高調波である７６ＫＨｚと、ＳＣＡ信号
の周波数である６０〜７４ＫＨｚ （搬送波は６５ＫＨ
２）とがビートを生じると、これが可聴周波数領域のビ
ート音となって再生音中に混入し、強度の妨害を惹き起
こすのである。

このＳＣＡビート妨害を除去するため、通常はステレオ
信号復調回路の前段にＳＣＡ信号除去フィルタを設け、
ステレオコンポジット信号中からＳＣＡ信号を取り除い
たうえで復調を行なうようにしている。

しかるに、このフィルタによりステレオコンポジット信
号が位相偏移を受けてステレオ信号の左右分離度が悪化
してしまうため、該フィルタの出力側に移相回路を挿入
したり、ステレオ信号復調回路の後段にクロストーク消
去回路を設けたりして分離度低下を補償するようにして
いるが、完全な補償は不可能に近い。

そこでこの不都合を改善する回路として、第１図に示す
ような構成のものが紹介されている。

第１図中、ＩＮは検波回路から出力されるステレオコン
ポジット信号を入力する入力端、ＰＳＦはパイロット信
号除去回路、ＰＣは位相比較回路、ＬＰＦｌはローパス
フィルタを含む直流増幅回路、■ＣＯは電圧制御発振回
路、ＤＩＶは分周回路、ＷＦＩは分周回路ＤＩＶから出
力されるサブキャリアＳＣから正相及び逆相のスイッチ
ング信号ａ及びａを作る波形形成回路、Ｓｌはステレオ
コンポジット信号を波形形成回路ＷＦ１から出力される
２つのスイッチング信号ａ及びａによってスイッチング
し左信号す及びｂを出力する第１のスイッチング回路、
ＬＰＦ２．３はローパスフィルタタ、Ｌ−ＯＵＴは左音
声信号出力端、Ｒ−ＯＵＴは右音声信号出力端を夫々示
し、これらは通常のＦＭステレオ信号復調回路と同様に
構成されている。

ここで、ＰＣ−）ＬＰＦ１→■ＣＯ→ＤＩＶの系統は、
パイロット信号の周波数１９ＫＨｚと同一周波数の信号
ｐｔを分周回路ＤＩＶから出力させ、これと入力端ＩＮ
から入力されるコンポジット信号中のパイロット信号と
を位相比較回路ＰＣに入力して相互の位相を比較するこ
とにより。

その発振周波数の安定化を図るようにしたＰＬＬ（フェ
ーズロックドループ）発振回路ＰＯ８を構成している。

更に、ＨＰＦはＳＣＡ信号を選択通過させるためのバイ
パスフィルタ、Ｓ２はバイパスフィルタＨＰＦの出力信
号を分周回路ＤＩＶより取り出されるサブキャリア周波
数の２倍の周波数（７６ＫＨｚ）をもつ倍周波スイッチ
ング信号ｄｓｃでスイッチングしてＳＣＡ信号と該倍周
波スイッチング信号ｄｓｃとのビーｔ−ｂｔを抽出する
第２のスイッチング回路、Ａはビー）ｂｔをスイッチン
グ回路Ｓ１から出力される左信号す及び右信号すの両信
号中に含まれているＳＣＡ信号とサブキャリアｓｃの高
調波成分とによるＳＣＡビート妨害信号と同一振幅かつ
逆位相となるように増幅する増幅回路、Ｍは増幅回路人
の出力信号を左信号す及び右信号すに加えるための抵抗
ｒ１〜ｒ４より成るマトリクス回路を夫々示し、これは
図示の如く構成されている。

以上の構成によれば、スイッチング回路Ｓ２で作ったＳ
ＣＡ信号と倍周波スイッチング信号ｄｓｃとのビーｔ−
ｂｔを左信号す及び右信号すに逆位相で加えるから、両
信号す、ｂに混入しているＳＣＡ信号とサブキャリアｓ
ｃの高調波成分とによるＳＣＡビート妨害信号を相殺す
ることができる。

従ってＳＣＡ信号除去フィルタが不要となり。フィルタ
による位相偏移の影響でステレオ信号の左右分離度が低
下するのを避けることができるのである。

ところが、ＳＣＡ信号を選択通過させるために挿入され
ているバイパスフィルタＨＰＦにおいてやはり位相偏移
が生ずる結果、スイッチング回路Ｓ２でＳＣＡ信号と倍
周波スイッチング信号ｄｓｃとのビートｂｔを作る場合
にスイッチングのタイミングずれが起こり、左信号す及
び右信号すに混入しているＳＣＡ信号とサブキャリアｓ
ｃの高調波成分とによるＳＣＡビート妨害信号を相殺す
るための正確な打ち消し用ビートを得ることができない
。

従ってこの回路はステレオ信号の左右分離度を犠牲にす
ることはないが、当初の目的であるＳＣＡビート妨害の
除去を完全にはなし得ないということになり、甚だ不都
合であった。

本考案の目的は、上述の如き従来欠点をなくしたＦＭス
テレオ信号復調回路を提供することにある。

以下、本考案の一実施例につき第２図に基づいて説明す
る。

第２図中、第１図中と同一の符号を付した処は、同一あ
るいは同等の構成要素・箇所・信号を示し、その説明は
省略する。

ＷＦ２は分周回路ＤＩＶより出力される倍周波スイッチ
ング信号ｄｓｃからスイッチング信号Ｃを作る波形形成
回路、Ｓ３はステレオコンポジット信号を波形形成回路
ＷＦ２から出力されるスイッチング信号Ｃによりスイッ
チングしてＳＣＡ信号と倍周波スイッチング信号ｄｓｃ
との相互周波数干渉によるビート成分を含んだ信号ｄを
出力する第３のスイッチング回路、ＢＰはスイッチング
回路Ｓ３よりの出力信号ｄとスイッチング四路Ｓ１より
出力される左信号す及び右信号すとからＳＣＡ信号の周
波数とサブキャリア周波数の２倍の周波数とのビートｆ
を生成するビート生成回路、ＡＤＤ。

ＰＩ、及びｍはビート生成回路ＢＰの構成要素であって
、ＡＤＤは加算回路、ＰＩは位相反転回路、ｍは抵抗ｒ
３．ｒ６より成るマトリクス回路を夫々示す。

以上の構成において、その動作につき、説明する。

まず、入力端ＩＮに印加するステレオコンポジット信号
Ｄ（ｔ）を、 とする。

但し、Ｌ：左変調信号 Ｒ：右変調信号 ωＣ：サブキャリア角周波数 ωＣ ｐｃｏｓｉ：パイロット信号 Ｐ：パイロット信号振幅 α暢ω１）ｔ ： ＳＣＡ信号 α：ＳＣＡ信号振幅 ωＤ：ＳＣＡ信号搬送数角周波数 である。

ωに の信号Ｄ（ｔ）中のパイロット信号ｐｃｏｓ−ｔは、Ｐ
ＬＬ発振回路ＰＯ８に入力され、該ＰＬＬ発振回路ＰＯ
８はこれをもとに前述した各種の信号ｓｃ、ｄｓｃ 、
ｐｔを作る。

スイッチング回路Ｓ１及びＳ３には、パイロット信号除
去回路ＰＳＦによってパイロット信号の除去されたコン
ポジット信号Ｄ’（ｔ）が印加される。

Ｄ’（ｔ）＝ （Ｌ＋Ｒ） ＋ （Ｌ−Ｒ）ｃｏｓωｃ
ｔ＋α暢ωＤｔ ・・・・・・・
・・（２）波形形成回路ＷＦ１はサブキャリアｓｃを入
力して、正相及び逆相のスイッチング信号ａ及びａを出
力する。

このスイッチング信号ａ及びａによって信号Ｄ’（ｔ）
がスイッチングされると、左信号す及び右信号すとなる
。

＋ωＤ ） ｌ−１−ｃｏｓ（ＨωＣ−ωＤ ） ｔ
） ・・・・・・・・・（６）ここで、問題となる
のは、サブキャリアの２次高調波周波数の２ωＣとＳＣ
Ａ信号周波数のωＤとのビート妨害であるから、ｎ＝２
までとして（５）。

（６）式を展開すると、 となる。

以上の（７） 、 （８）両式中の最終項ａ？α −Ｃｏｓ（２ωｃ−ωＤ）ｔが、問題のＳＣＡ信号とす
ブキャリアの２次高調波とのビート成分である。

一方、波形形成回路ＷＦ２から出力されるスイッチング
信号Ｃは、サブキャリアの周波数の２倍の周波数をもつ
倍周波スイッチング信号ｄｓｃから作られる故、 τ＝ｃｇ＋、”ｔ←１）ｎＣｎＣＯ５２ｎωｃｔ°°°
°訃印の如き信号となる。

本考案復調回路の場合、このスイッチング信号てが奇数
次関数及び偶数次関数を両方とも含む信号であっても、
奇数次関数のみを含む信号であっても動作可能なため、
この例では奇数次関数のみを含む信号であるとしてこれ
で信号Ｄ’（ｔ）をスイッチングすると信号ｄを得る。

すなわち（９）式においてｎ＝ｉ 、３までとすれば、
Ｃ１α となる。

この００式中の第１０項−ＣＱ！ｌ（２ωｃ−Ｐ−ｏ）
Ｄ）ｔは、その数式から判る通り、ＳＣＡ信号と倍周波
スイッチング信号ｄｓｃとのビート成分を表わしている
。

次に、前述の左信号すと右信号すとをビート生成回路Ｂ
Ｐ中の加算回路ＡＤＤで加え、位相反転回路ＰＩに通す
と信号ｅを得る。

この信号ｅと前述の信号ｄとをマトリクス回路ｍで（Ｌ
＋Ｒ）の項が同レベルとなるようにして加え合わせると
、（Ｌ＋Ｒ）の項は消え、信号ｆが得られる。

このとき、可聴周波数帯域外の信号をＦとして表わせば
、 ｆ＝Ｆ−βｃｏｓ （２ωＣ−ωＤ ） ｔ
−−−−−−−−−（ｌ１但し、βは定数である。

となる。

すなわち、この信号ｆは、可聴周波数帯域に限って云え
ば、ＳＣＡ信号周波数と、サブキャリア周波数の２倍の
周波数とによって生じるビートそのものである。

従って信号ｆを、マトリクス回路Ｍによって左信号す及
び右信号すに、Ｃ０８（２ωＣ−ωＤ）ｔの項が同レベ
ルとなるようにして加えてやると、ｃｏｓ （２ωＣ−
ωｐ）ｔの項が完全に消去された信号ｂ ／ 、 ｂ
／を得るが、これらの信号ｂ ／ 、 ｂ ／ 中には
可聴周波数帯域外の余分な信号が含まれているから、夫
々ローパスフィルタＬＰＦ２．ＬＰＦ３に通してそれら
の余分な信号をカットしてやれば、信号ｂ“及び信号石
“が得られる。

（１４）、（１５１両式を見ると、これはＳＣＡビート
妨害の完全に除去された左音声信号及び右音声信号とな
っていることが判る。

この場合、ビート生成回路ＢＰの出力端及びスイッチン
グ回路Ｓ１の２つの出力端の夫々にローパスフィルタを
設けて、信号ｆ、ｂ、ｂ中に含まれている可聴周波数帯
域外の信号を先に除去してから、マトリクス回路Ｍで各
信号を合成するようにしても良いが、効果としては上記
構成の場合と変わりなく、フィルタはひとつ余分となる
から実際には不利である。

以上、詳細に述べたように、本考案回路によれば、ＳＣ
Ａ信号に係わるフィルタ類を一切使用せずに、確実にＳ
ＣＡビート妨害を除去することができるから、フィルタ
類による位相偏移が全くなくなり、ステレオ信号の左右
分離度の低下やＳＣＡビート妨害打ち消し用信号の不正
確化などの禁書を完全になくすことが可能となる。

このように、本考案に係るＦＭステレオ信号復調回路は
、極めて優れた特長を具有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はＳＣＡビート妨害を除去する回路を備えたＦＭス
テレオ信号復調回路に係り、第１図は従来例、第２図は
本考案の一実施例を夫々示す回路ブロック図である。 ＩＮ・・・・・・入力端、ＰＳＦ・・・・・・パイロッ
ト信号除去回路、ＰＣ・・・・・・位相比較回路、ＬＰ
Ｆｌ・・・・・・ローパスフィルタを含む直流増幅回路
、■ＣＯ・・・・・・電圧制御発振回路、ＤＩＶ・・・
・・・分周回路、ＷＦ １ 。 ＷＦ２・・・・・・波形形成回路、８１，８３・・・・
・・スイッチング回路、Ｍ・・・・・・マトリクス回路
、ＢＰ・・・・・・ビート生成回路、ＰＩ・・・・・・
位相反転回路、ＡＤＤ・・・・・・加算回路、ｍ・・・
・・・マトリクス回路、ＬＰＦ’２゜ＬＰＦ３・・・・
・・ローパスフィルタ、Ｌ−ＯＵＴ・・・・・・左音声
信号出力端、Ｒ−ＯＵＴ・・・・・・右音声信号出力端
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ＦＭステレオコンポジット信号をサブキャリア周波数と
   同一の周波数を有しかつ位相が互いに逆である２つのス
   イッチング信号でスイッチングして左信号及び右信号を
   得る第１のスイッチング回路と、ＦＭステレオコンポジ
   ット信号をサブキャリア周波数の２倍の周波数を有する
   倍周波スイッチング信号でスイッチングする第２のスイ
   ッチング回路と、この第２のスイッチング回路の出力信
   号と前記第１のスイッチング回路より出力される左信号
   及び右信号とに加算・位相反転・レベル調整等の操作を
   加えることによりサブキャリア周波数の２倍の周波数と
   ＦＭステレオコンポジット信号中に含まれているＳＣＡ
   信号の周波数とのビートを生成するビート生成回路と、
   このビート生成回路の出力信号を逆位相で前記左信号及
   び右信号に加えることにより前記左信号及び右信号中に
   含まれている前記２つのスイッチング信号の高調波成分
   とＳＣＡ信号との相互周波数干渉によるＳＣＡビート妨
   害信号を打ち消すマトリクス回路とを具備して成ること
   を特徴とするＦＭステレオ信号復調回路。