JPS61245750A - 擬似位相同期ル−プを具えたト−ン検出器 - Google Patents

擬似位相同期ル−プを具えたト−ン検出器

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JPS61245750A
JPS61245750A JP61043867A JP4386786A JPS61245750A JP S61245750 A JPS61245750 A JP S61245750A JP 61043867 A JP61043867 A JP 61043867A JP 4386786 A JP4386786 A JP 4386786A JP S61245750 A JPS61245750 A JP S61245750A
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    • HELECTRICITY
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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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】 発明の分野 本発明は、トーン検出器の分野に関するものであり、更
に詳しく云うとAMステレオ放送受信に用いるための検
出器に関する。
先行技術 AMステレオの分野などの多くの分野において、1つの
トーンを高い信頼度をもって正確に検出しなければなら
ない。先行技術においては、多周波信号のなかの1つの
周波数を検出するため多くのシステムが工夫されている
。これらのシステムの一部は帯域フィルタ又はフェーズ
ロックローブ(PLL :位相同期ループ)を用いてい
る。正確な検出を行うためには、そのようなフィルタの
部分は精度が非常に高くなければならず、一般には±1
%の許容誤差が要求される。そのような部品は比較的高
価である。PLLの調整可能素子の費用を含めると、総
額は最高価格のデバイスにおける場合を除いて問題外と
なるかもしれない。最も望しいのは先行技術よりも精度
が高く調整可能素子を必要としない安価な検出器である
発明の概要 本発明の概要は次の通りである。
トーン検出器は比較的高い周波数の搬送波信号源を用い
て周波数混合体中の1つの所定トーン周波数の高精度検
出を行う。この高周波数信号はトーンよりや\高い周波
数とトーンよりや\低い周波数の2つの周波数に分割さ
れる。次に分周器出力は2つの除数値開で除数を継続的
に調整することに”よってトーン周波数に維持される。
トーンが十分な振幅で受信した信号中に存在する場合に
は、受信した信号又はその一部と分周器出力とを乗算す
ると検出信号が与えられる。
発明の目的 本発明の目的は、精度が高くきわめて信頼性の高いトー
ン検出器を提供することである。
更に具体的な目的は、きわめて精密な、高価な又は調整
可能な部品を必要としないそのような検出器を提供する
ことである。
これらの目的および下記の説明から明らかになるその他
の目的は、プログラム可能分周器とともにIF周波数の
ような固定発振器周波数を用いて2つの周波数、即ち所
望する周波よりやや高い周波数と所望する周波数よりや
や低い周波数を作ることによってw!(以フエーズロフ
クJレープ(PLL二位相同期ループ)を達成する本発
明により達せられる。分周器出力は受信したトーンを含
む信号によって乗算され、ろ波後、誘導された周波数嶋
おける誤差の方向(direction  of er
ror )を示すDC信号を発生させる。この誤差信号
は除数の選択を制御するので、分周器の平均出力は所望
する周波数に維持される。第2分周器出力は第1出力と
直角になるように移相され、この信号が所望するトーン
を含む信号によって乗算され次に積分(integra
te)されると、その結果生じる信号はそのトーンの有
無を示す。積分された信号が適当なレベルにあると、そ
れは静ステレオ受信機のステレオ存在インジケータラン
プのようなトーンの存在に依存するいかなる回路の制御
にも使用できる。
好ましい実施例の詳細な説明 第1図は、本発明を利用したAMステレオ放送受信機の
ブロック図である。基本的受信機は本発明の譲受人に譲
渡された米国特許第4.371.747号の主題である
。ここに述べであるその用途は1つの例としてあげたに
すぎないのであって、それによって本発明に対する限界
を推定すべきではない。
この特定の受信機においては、アンテナ10は(1+L
十R)cos  (Wct+φ)の形の信号を受信する
。但し、φ=jan−’((L −R+ A) / (
1+L+R))である、これは両立式(compatL
bLe)振幅変調ステレオ信号であり、LおよびRは左
および右ステレオ信号を表わし、Aはパイロットトーン
又は“ステレオ存在(stereo  presenc
e )”信号である。受信された信号は周知のようにR
F段12およびIF段14において処理される。搬送波
源16は90°移和回路網18とともに直角位相の2つ
の搬送波信号を与える。直角位相搬送波は450KHz
、IF周波数である。ステレオ和および差信号(L+R
)および(L−R)を検出するために、■F段14の出
力は2つのマルチプライヤ段20.22に結合され、そ
こでその出力は2つの直角位相搬送波によって乗算され
、それぞれ(1+L+R)cos φおよび(L−R+
A)φの出力を与える。IF比出力またその出力として
エンベロープ変m (1+L十R)を有するエンベロー
プ検出器24に結合される。この和信号はマトリックス
26に結合され、また比較器28に結合される。比較器
28において、和信号はマルチプライヤ30の出力と比
較される。マルチプライヤ30はマルチプライヤ20か
ら(1+L−1−R)cos φの入力および比較器2
8の出力から第2人力を有する。従って、は’−’(1
/cos φ)の補正信号を与える比較器によって、マ
ルチプライヤ30の出力は(1+L+R)にされる。同
様に、マルチプライヤ22の出力(L−R)cos φ
はマルチプライヤ32に結合され、このマルチプライヤ
32はまた比較器28から補正信号を受信する。従って
マルチプライヤ32の出力は(L−R)となる。この差
信号もまたマトリックス26に結合される。
本発明によると、出力40は搬送波源16からとられ、
第2図に関連して後述するトーン検出器回路34に結合
される。こ\ではトーン検出器の出力はインジケータ3
6およびスイッチング回路38に結合して示されている
。明らかにトーン検出器出力は一定の応用例において適
当などんな目的に使用してもよい。
第2図のブロック図は第1図のトーン検出器34の好ま
しい実施例を示す。信号入力端子42は差信号を2つの
マルチプライヤ44.46および低域フィルタ48に結
合させる。この実施例では差信号は(L−R+A)によ
って表わされる。但し、LおよびRは左および右ステレ
オ信号を表わし、Aはステレオ信号が放送されつつある
場合に存在する低周波トーン(25Hz)を表わす。そ
れはこの実施例で検出されるステレオ又はパイロットト
ーンAである。本発明のいかなる応用例においても、端
子42における信号は高い信頼度をもって検出する必要
がある1つの周波数信号を含む周波数の成る範囲および
混合物を有する。
端子40は450KHz信号をトーン検出器34にもた
らし、そこでその信号はプログラム可能分周器回路50
に結合される。分周器回路は2つの利用可能な除数を有
し、比較器52からの信号によって制御されて1つの除
数からもう1つの除数へ、また後者の除数から前者の除
数へ“トグル(toggle)”するので、分周器出力
は平均周波数、即ち検出されるトーン周波数(A)とな
る。本実施例ではソース周波数を450KHzとすると
、除数は18180および17820となる。従って分
周器出力は24.75Hzか又は25.25 Hzとな
り、一定期間の平均は25Hzとなる。第3図に関連し
て判るように、分割過程は2段階で(又はもう所望する
ならば3段階以上で)行われる。
分周器出力は直角位相発生器54に結合され、この発生
器54は90°移和回路網を含み直角位相の2つの出力
信号を与える。フィルタ48出力は方形波発生器55に
結合される。方形化後、この信号は分周器50および直
角位相発生器54が信号Aについて適当な位相で動作し
つつあることを保証する初期化回路56に結合される(
第3図参照)。直角位相発生器54の2つの出力はマル
チプライヤ44.46に結合される。マルチプライヤ4
6への25Hz入力は端子42における信号Aの位相に
比べて90°移和されているので、このマルチプライヤ
の出力は回路のDC基準電圧と同じ価を持つことを強い
られる。
この根拠は周波数Aにおける出力のない三角恒等式co
s A  sin A= (sin2A  ) /2で
ある。より高位の項はる渡されてしまっているものと仮
定する。マルチプライヤ46の出力は比較器52に結合
され、そこでこの出力は大地電圧又はDC基準電圧と比
較される。直角位相発生器54からマルチプライヤ46
へ入る信号が25Hzよりや\高いと、DC電圧が比較
器52の入力に印加される。この“誤差(error)
”電圧は分周器をしてより大きな除数に切りかえさせ、
平均周波数を25Hzの方にもつて(る。増幅器46へ
入る信号が25Hzより低いと、比較器出力信号は反対
の符号となり、この場合にも分周器50の除数を変える
が、今度はより小さい除数に変える。比較器52の出力
に結合された簡単なR−C回路計(図示されていない)
を用いると、DC電圧は周波数を離れた距離(dist
ance  offfr@quancy )に比例する
信号を必要とする任意の回路に用しζるために取りさる
ことができるということが容易に判る。
直角位相発生器54の“同相(in−ρbase)”又
は0 °出力も勿論25Hzの平均値に補正されている
それは端子42からの人力と同相であるので、マルチプ
ライヤ44の出力はフィルタ58におけるろ波後式co
sA cosA = (1+cos 2 A) / 2
に基づいてAに比例する。57 、58として参照され
ているコンデンサの各々は単にろ波能力を表わすにすぎ
ないということを理解すべきである。端子60において
与えられる信号は固定DC基準電圧であり、この実施例
においては信号Aの予想最大レベルの約20%である。
この基準電圧はマルチプライヤ44の出力と比較するた
め比較器62に結合される。従って比較器62の出力は
アンテナ10において受信された放送信号における信号
Aの有無を表わすDC信号であり、この信号はトーン検
出情報を利用するいかなる回路にも結合できる。
信頼性の追加措置が必要ならば、タイマ64およびアン
ドゲート66を含む追加回路を用いてもよい。
タイマ64は直角位相発生器54がらの25H2信号に
よってクロックされるが、適当な周波数を有するいかな
る信号でも十分である。■つのリセット信号が端子68
から来て、これは多くのステレオラジオに存在する“ミ
ュー) (mute)’又は“強制モノーラル”信号で
ある。他の応用例では、この信号はトーン検出が所望さ
れない状態を表わす任意の制御信号とすることができる
。その代わりに、端子68における信号は一部の応用例
では省くことができる。この信号が用いられ零であると
、この入力はタイマを短いタイミング期間にリセットで
きる。このタイマ用の別のリセット信号が比較器62か
ら来るので、この信号が不十分なレベルのステレオが存
在しないか、又はQ(tするかを示すとタイマは長いタ
イミング期間にリセットされる。タイマ64の出力はパ
イロット検出信号とともにアンドゲート66に結合され
るので、パイロット検出信号はタイマが切れるまでブロ
ックされ、又は“打する典型的な概略図を示す。信号A
はろ波を行わずに使用するのに十分な程“きれい(cl
ean)″であるので、一部の状況においては低域フィ
ルタ48は省いてもよい。端子42からの信号又はフィ
ルタ/比較器出力は方形波発生器55に結合される。発
生器55の入力は本質的には成る程度の外部雑音信号を
有する信号Aである。本質的には周波数Aの方形波であ
る発生器55の出力はノアゲート70の1人力に結合さ
れ、このゲート70の出力は直角位相発生器54への“
セット”又は“初期化”入力を与える。端子68からの
“ ミュート(m’ute)”入力はノアゲート72に
結合されフリップフロップ74のリセット入力に結合さ
れ、これらのゲートおよびフリップフロップはいずれも
初期北回Vs56の一部を形成している。端子68の信
号は初期化のため高でなければならず、フリップフロッ
プ74の出力も高となる。F/F74の出力はトランジ
スタT1を介してノアゲート70の第2人力に結合され
ている。直角位相発生器54のためのセット入力を与え
るノアゲート70の出力も分周器回路50のリセット入
力に結合されている。
本実施例における直角位相発生器54は、モトローラ社
製集積回路MCI4013などのデュアルD型フリップ
フロップからなっている。直角位相発生器54用クロッ
ク信号は分周器回路5oから誘導されており、25Hz
信号Aに対しては100Hzである。
発生器54の出力端子Ql、Q2における1対の出力信
号は互に直角位相にあり、それらのうちの1つは端子4
2における信号Aと同相である。分周器回路50は図示
したようなものでもよく、又は何らかの特定の状況に必
要な周波数分割を行うカウン夕、ゲート等の適当な組合
せでもよい。所定数に非常に近い2つだけの除数の代わ
りに、所望する数に次第に近づいていって検出器がより
速やかにその数に近づくことができる一連の除数を用い
ることもできる。
フェーズロックループおよび調整可能なおよび/又は高
価な素子を必要としないのみでなく、PLLが提供する
ものよりはるかに高度の精度および信頼度を提供するト
ーン検出器を上記に示し説明した。その他の変形および
変更が可能であり、添付した特許請求の範囲内に入るよ
うなすべてのものを含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を含むAMステレオ受信機のブロック
図である。 第2図は、第1図のトーン検出器の詳細なブロック図で
ある。 第3図は、第2図の検出器の一部分の概略図である。 第1図において、12はRF、14はIF、18はπ/
2移相器、20.22,30.32はマルチプライヤ、
26はマトリックス、34はトーン検出器、36はステ
レオインジケータ、38はステレオ/モノスイッチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、所定周波数のトーンを含むことがある受信信号を与
    える入力手段と、 前記所定周波数よりはるかに高い第2周波数を有する信
    号を与える信号源と、 前記信号源に結合され、2つの除数を有し、前記所定周
    波数よりやゝ高い第1出力信号および前記所定周波数よ
    りやゝ低い第2出力信号を与え、前記除数のうちの1つ
    だけが1時に使用可能になる分周器手段と、 入力手段および分周器手段に結合され、受信した任意の
    トーン信号と分周器出力との間の周波数の差を測定し、
    前記周波数差に応答して除数の選択を調整する制御手段
    と、 分周器手段に結合され、分周器手段出力信号を90°だ
    け移相させる移相手段と、 入力手段および移相手段に結合され、受信した信号のト
    ーン周波数を検出し、前記検出に応答して出力信号を与
    える検出手段と、を含む トーン検出器。 2、所定周波数のトーンを含むことがある受信信号を与
    える入力手段と、 前記所定周波数よりはるかに高い第2周波数を有する信
    号を与える信号源と、 前記信号源に結合され、2つの除数を有し、前記所定周
    波数よりやゝ高い第1出力信号および前記所定周波数よ
    りやゝ低い第2出力信号を与え、前記除数のうちの1つ
    だけが1時に使用可能になる分周器手段と、 入力手段および分周器手段に結合され、受信した任意の
    トーン信号と分周器出力との間の周波数の差を測定し、
    除数の選択を調整して分周器出力の平均を所定周波数に
    維持する制御手段と、分周器手段に結合され、分周器手
    段出力信号を90°だけ移相させる移相手段と、 入力手段および移相手段に結合され、受信した信号のト
    ーン周波数を検出し、トーン周波数の振幅を測定し、前
    記振幅に応答して出力信号を与える検出手段と、を含む トーン検出器。
JP61043867A 1985-02-28 1986-02-28 擬似位相同期ル−プを具えたト−ン検出器 Granted JPS61245750A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US706583 1985-02-28
US06/706,583 US4618981A (en) 1985-02-28 1985-02-28 Tone detector with pseudo phase locked loop

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61245750A true JPS61245750A (ja) 1986-11-01
JPH0225302B2 JPH0225302B2 (ja) 1990-06-01

Family

ID=24838222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61043867A Granted JPS61245750A (ja) 1985-02-28 1986-02-28 擬似位相同期ル−プを具えたト−ン検出器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4618981A (ja)
EP (1) EP0194085A3 (ja)
JP (1) JPS61245750A (ja)
KR (1) KR940005382B1 (ja)
CN (1) CN1007196B (ja)

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CN1007196B (zh) 1990-03-14
EP0194085A3 (en) 1987-12-16
CN86100930A (zh) 1986-09-17
US4618981A (en) 1986-10-21
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EP0194085A2 (en) 1986-09-10
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