JPS6281138A - 混合形ステレオデコ−ダ - 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】 産業上の利用分野 本発明はＦＭ無線受信機のためのステレオデコーダに、
そしてさらに特定化するならば、印加される制御電圧の
レベルに依存してステレオセパレーション度をフルから
ゼロにまで与えることが可能な、その種のデコーダに関
するものである。

従来技術 標準的ステレオ送信においては、３８ＫＨｚキヤリアを
変調した左プラス右（Ｌ＋Ｒ）　、および左マイナス右
（Ｌ−Ｒ）信号からなる周波数スペクトルが、両側波帯
抑圧キャリア信号と〆ｌ　９　ＫＨｚパイロットを形成
するのに用いられる。この標準ステレオ信号の形状を第
１図に示す。

従来技術では、分離された左および右の可聴信号を得る
ために、第２図に示すように、失なわれた３　８ＫＨｚ
キヤリアを供給するフエイズロックループ発振器１０お
よびダブルバランスド’７”−）回路１２とを持つステ
レオデコーダによることが一般に実用化されていた。コ
ンポジットステレオ信号は入力側子１４に現われる。こ
のような従来技術ステレオ復調器では、スイッチングト
ランジスタの「上方ベア」が十分にスイッチ、即ち飽和
状態でオンおよびオフするので、可能な一杯の左および
右可聴信号分離を行なう。

３８ＫＨｚ発振器１００周波数および位相は、コンポジ
ットステレオ信号中の１９ＫＨｚパイロット信号のそれ
らに密接に結びついており、また同期している。これは
、電圧制御発振器１６゜デバイダ回路１８、位相比較器
２０、ローパスフィルタ２２、および増幅器２４からな
る一般的なフェーズロックループによって実行される。

フェーズロック発振器１０の出力は固定された振幅を持
つ方形波電圧である。このような一般的な装置はストッ
クウェルおよびカメンジンドによって、国際固体回路会
議報（１９７０年２月１９日）の１０６ページから１０
７ページで［誘導器を用いない集積回路ステレオデコー
ダ］として説明されている。

そのデコーダの変種においては、改善的にいくつかの集
積回路では、第２図の３１３　ＫＨｚ発振器１６の代わ
りに７６ＫＨｚ電圧制御発振器を用い、またデバイダ１
８を４分の１のものに変え、サラにＶＣＯとダブルバラ
ンスドゲート回路１２０間に２分の１とするデバイダを
追加して、ゲート回路に３８ＫＨｚサブキヤリアを供給
できるようにしたものも見られる。さらに！般的には、
ＶＣＯはパイロット周波数の偶数次高周波の周波数で発
振してもよい。いつでも発振器１６は、ダブルバランス
ドゲート回路１２の１方の入力にフェイズロックされた
３　３　ＫＨｚ信号を発生させる。

多くのステレオＦＭ無線受信機は、ステレオモーＰ動作
（方形波発振器接続）からモノラルモード動作（方形波
発振器非接続またはオフ）へ切替えるだめの手動装置を
有している。この配置は、遠距離の／弱い（ステレオ）
ＦＭ局に同期させている時にステレオモードの切断をす
るという必要を認めているものであり、それは９、その
ような条件の下では音が歪んでおり、また雑音が混入す
るからである。

別のステレオＦＭ受信機は、入力信号強度が前もって決
めた低い値に低下すると働く、ステレオからモノラルモ
ード動作への自動スイッチング機能を有している。しか
し、限界的な弱い局に同調している時、この自動モード
スイッチングは反復的に発生し、雑音の混った歪のある
信号から比較的明瞭なそれへと移行し、そして再び戻る
というような、耳ざわりな不安定な音を発生させる。

発明の目的 本発明の目的は、モノラルからステレオモード動作への
、またその反対側への比較的耳ざわりでない自動的移行
を可能とするステレオデコーダを提供することである。

他の目的は、弱い入力無線信号のレベルにおいて、デコ
ーダによって行なわれる左および右の可聴信号の分離度
無 が入力無線信号強度の関数であって、ノ線信号が弱くな
るに従い、２つの可聴信号の漸増的混合が行なわれるよ
うな、ＦＭ無線受信機において用いられるデコーダを提
供することである。

発明の構成 一般的に、本発明のステレオデコーダは、サブキャリア
（例えば３８ＫＨｚ　）を抑圧したステレオのパイロッ
ト同期化源と、サブキャリア源に接続された１つの入力
を持つダブルバランスドｒ−）回路と、さらにサブキャ
リアを供給しその振幅を変化させるための装置とを有し
ている。ここで、ダブルバランスドゲート回路はゲート
回路入力の１つに加えられる標準的多重化ステレオコン
ポジット信号に含められる、左および右側可聴情報をデ
コードし、また分離するために働く。本発明は、供給さ
れるサブキャリアの振幅が減少すると、ゲート回路はそ
の分離の動作を最高効率よりも低い効率で実施するよう
になり、さらにサブキャリア振幅がゼロの時には両方の
可聴チャンネル中にコンポジットステレオ信号の可聴範
囲のＬ＋Ｒ部分だけが生じるという事実を認めている。

本発明の他の特長は、前述の変化させる装置が、混合さ
れた電圧のレベルの関数としてサブキャリア電圧を変化
させるための装置であるという点にある。さらに、この
デコーダは、ステレオ信号分離／混合電圧として利用で
きる出力電圧を持つ特別なＡＭ信号強度検出器を持つＦ
Ｍ無線受信機中に含められるものである。

実施例 第６図は、受信機の主な伝達路を構成する、一般的な、
縦列接続された素子を持つ、本発明のステレオＦＭ無線
受信機を示している。それらの素子は、ＲＦ増幅器３０
、ローカル発振器３４によって作動するミキサ３２、Ｉ
Ｆ増幅器３６、ディスクリミネータ３８、ステレオ復調
器４０、一対の可聴増幅器４２および４４、ならびに、
一対のスぎ一力４６および４８である。

フェイズロックループ方形波発生発振器５０の出力は、
電気的に制御されるアッテネータ５２を通して、ダブル
バランスドｒ−）回路復調器４００１つの入力に接続さ
れている。

アッテネータ回路５２で行なわれる減衰の量は、ＡＭ検
出器５６によって制御入力導体５４に加えられる電圧の
レベルに逆向きに関係している。入力５４における制御
電圧は直接的に、タンク回路５８およびアンテナ６０ま
たはＲ７回路３０において受信された無線信号の振幅に
関係している。

制御電圧源は、第６図の無線機における増幅器６２とＡ
Ｍ検出器５６によって備えられるものの代わりに、ＡＧ
Ｃ回路からの出力信号を制御することによっても得られ
る。しかし、ＡＧＣ回路は通常、強い無線信号を受信し
た時に効果的に働くよう設計されるのに対し、本発明の
混合ステレオデコーダ動作は比較的弱い無線信号レベル
において最も良く働く必要があるので、ＡＧＣ信号はこ
の目的に適しているとは言えない。

さらに制御電圧のために適している信号源は、ＡＭ検出
器５６と、もし必要ならば受信機の主な伝達路中のさら
に下流の点に、しかしより望ましいこととしてはＩＦリ
ミッタ３６と結合する、さらに前段階のＩＪ　ミッタ回
路に１接続される入力を持つ前置増幅器６２とを有して
いる。

例えば、ＡＭ検出器５６の入力は、ＩＦ増幅器３６中の
中間点に接続されて、その点でのＩＦ信号をひろい出す
。

第４図に示されているのは、第６図のＦＭ無線機中に用
いることのできる、標準的なダブルバランスドゲート回
路４０と方形波アッテネータ５２０回路図であり、それ
らには、第６図と同じ参照番号が付されている。このダ
ブルバランスドゲート回路は、１９７１年１２月４日付
で公布された米国特許ＵＳ第３．６２８．０４６号中で
ロッテによって最初に説明されているものである。

第４図は、２重のトップペアトランジスタ７０．７１お
よび７２．７３を持つダブルバランスドゲート回路４０
を示している。第１のトップペア７０および７１は、共
通のエミッタ電流源であるトランジスタ１６を持つよう
に、差動的に接続されている。第２のトランジスタペア
７２およびＴ３もまた、共通のエミッタ電流源であるト
ランジスタＴ７を持つように差動的に接続されている。

トランジスタ７６およびγ７は、抵抗器８０．８１およ
び８２を通してその２つのエミッタがグランドに接続さ
れている、差動的に接続されたトランジスタのざトムペ
アを構成する。導体８４ａおよび８４ｂはトップペアへ
の差動入力を現わしている。

アッテネータ回路５２は、主アッテネータ入力導体５４
におゆる発振器５０からの交流信号を、２重のトップペ
アトランジスタ７０．７１および７２．γ３の入力８４
に伝達し、また混合制御入力導体５４に加えられる制御
混合電圧の振幅に逆に関係する量によって前述の交流信
号を減衰させるための装置を備える。この発振器電圧は
差動的に接続されたトランジスタ８８および９０を、３
３　ＫＨｚのキャリアレートによってオンおよびオフに
切替えさせる。こうして、電流源トランジスタ９４およ
びダイオード９５によって供給されるエミッタ電流９２
ｖｉ交互的にトランジスタ８８および９０中を通過する
。

こうして、トランジスタ８８がオンの時、電流９２は２
重トップペア入力導体８４ａに向かい、さらにバイアス
抵抗器９６中を流れて、トランジスタ７１および７２へ
のベース電圧を減じさせ、その結果、それらトランジス
タをオフにさせる。同様に、トランジスタ９０が導通す
ると、電流９２は導体８４ｔ）およびバイアス抵抗９７
を通り、トランジスタ７０およびγ３をオフとさせる。

コンポジットステレオ信号が入力導体９８に表われると
、ダブルバランスドゲート回路は、１方の出力導体１０
１に左側の可聴信号のみを、また他の出力導体１０３に
右側可聴情報のみを発生させることが可能となるが、こ
れは当業技術として知られている。第４図の回路におい
ては、そのような十分な分離は単に、スイッチされたエ
ミッタ電流９２がトランジスタ７１およびＴ２を、また
反対に７０およびＴ３を十分にターンオフできるほどに
大きい時だけ実行されろ。

しかし、導体５４に加えられる混合電圧が、電流源１０
６からの電流によって抵抗器１０５０両端に生ずる降下
電圧よりも他い電圧にまで減少すると、ＰＮＰエミッタ
フォロアトランジスタ１０８はターンオンし、そして抵
抗器１０５およびトランジスタ９５からの電流を分流し
、電流９２を減少させる。混合電圧が低下すると、電流
９２が少なくなる。スイッチされる電流９２が減少する
結果、トランジスタ７１およびＴ２、またトランジスタ
７０および７３の導電性を低下させるが、しかしそれら
をオフするまでには致らない。このことは、得られる左
側および右側の可聴信号の分離の量を減少させることと
なる。各々の出力導体１０１および１０３には、かなり
の共通な信号が現われる。実際には、回路図自体から、
電流９２がゼロの時、２重トップペアトランジスタの各
々が、他と完全に叩じレベルで、と言うのは抵抗値９６
および９７は等しいからであるが、バイアスされるのは
明らかである。導体１０１での信号は導体１０３での信
号に等しく、また両方とも、（１５ＫＨｚ以上の周波数
範囲の）コンポジットステレオ信号の左プラス右（Ｌ＋
Ｒ）部分、プラス可聴域に置かれる、３８ＫＨｚキャリ
ア信号との混合が必要なコンポジットステレオ信号の非
可聴Ｌ−Ｒ超音波部分を提供する。

トランジスタ１１０とダイオード１１１ならびに電流源
１１２で作られるカレントミラーは、抵抗器１０５から
の電流のいくらかをカレントミラーダイオード９５から
分流させる。これは、電流９２がゼロになって減じられ
る、混合電圧の特定レベルを上昇させる働きをする。こ
の混合′電圧の小レベルは雑音のもととなり、また入力
無線信号の前もって決めた低振幅値以下であるので、ダ
ブルバランスドゲート回路の出力におけるあらゆるステ
レオ分離効果を妨げるものとなる。

第４図によって作られた、プロトタイゾのステレオデコ
ーダでは、電流源１０６および１１２からの電流はそれ
ぞれ、１２０μＡおよび２０μＡであり、抵抗器１０５
の抵抗値は２０．０００オ〜ムであり、またカレントミ
ラートランジスタ９４．９５，１１０および１１１０ベ
ース・エミッタ接合部分は互いに等しい。これは、ステ
レオ分離のない０．４ボルトから完全なステレオ分離の
ための１．２ボルトまでの範囲の、ダイナミックな混合
電圧の結果となる。抵抗器９６および９Ｔは共に５にオ
ームに等しい。

発明の効果 本発明により、ステレオとモノラル動作との間の比較的
円滑な移行を可能とするステレオデコーダを実現できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は可聴ならびに超音波域に存在する、標準的コン
ポジットステレオ信号の周波数スペクトルを示す図、 第２図は従来技術によるステレオデコーダのブロック図
、第３図は自動的ステレオ混合特性を持つ、本発明のス
テレオデコーダを備えたＦＭ無線機のブロック図、第４
図は本発明のステレオデコーダの回路図である。 １０・・・Ｐ、Ｌ、Ｌ発振器、１２・・・ダブルバラン
スドゲート回路　１４・・・入力側子　１６・・・ＶＣ
Ｏ１８・・・デバイダ　２０・・・位相比較器　２２・
・・フィルター　２４・・・増幅器　３０・・・ＲＦ増
幅器３２・・・ミキサー　３４・・・局部発振器　３６
・・・中間周波増幅器　３８・・・ディスクリミネータ
４０・・・ダブルバランスド’Ｆ’−）回路　４２゜４
４・・・増幅器　４６．４８・・・スピーカ　５０・・
・Ｐ、Ｌ、Ｌ発振器　５２・・・アッテネータ　５４・
・・入力　５６・・・ＡＭ検出器　５８・・・タンク回
路６０・・・アンテナ　６２・・・増幅器　７０．７１
　。 ７２．７３．γ６．１γ・・・トランジスタ　ａＯ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、当該発振器入力側に加えられる標準コンポジットス
   テレオ信号のパイロット周波数成分に対し２倍の周波数
   の、そして位相同期した発振信号をその出力に発生する
   発振器と、 前記発振器出力側に接続された１つの入力を持つダブル
   バランスドゲート回路であつて、前記コンポジット信号
   がまた、前記ダブルバランスドゲート回路の他の入力に
   も加えられる時、前記コンポジットステレオ信号から左
   および右のステレオ信号を、前記ダブルバランスドゲー
   ト回路の２つの別個の左および右出力側それぞれに生じ
   させるダブルバランスドゲート回路、と、 前記発振器出力側と前記ダブルバランスドゲート回路の
   前記１つの入力側との間に挿入接続されている、電気的
   に制御できるアッテネータであつて、制御信号の振幅の
   関数である量によつて、前記制御信号が当該アッテネー
   タの制御入力に加えられる時に、前記ゲート回路への前
   記発振信号を減衰させて、前記ダブルバランスドゲート
   回路の前記出力側において、前記減衰の量に関連した程
   度に前記左および右信号のステレオ分離の程度を変化さ
   せるよう構成されたアッテネータ、とを具備することを
   特徴とする混合ステレオデコーダ。 ２、前記１つの入力が前記ダブルバランスドゲート回路
   の２重トップペアトランジスタの入力であるような、特
   許請求の範囲第１項記載のデコーダ。 ３、前記他の入力が前記ダブルバランスドゲート回路に
   おける、トランジスタのボトム差動ペアの入力であるよ
   うな、特許請求の範囲第２項記載のデコーダ。 ４、ＲＦ増幅器に続くＩＦ増幅器、その次に、ステレオ
   無線信号を受けて、前記ＩＦ増幅器からの出力信号をコ
   ンポジットステレオ信号に変換する復調器とを備えさら
   に、前記コンポジットステレオ信号のパイロット周波数
   成分に対して２倍の周波数の、また同期化した周波数で
   発振するフェイズロックループ発振器と、 前記ダブルバランスドゲート回路の２つの出力それぞれ
   に左および右のステレオ信号、ここで前記ステレオ信号
   は前記コンポジットステレオ信号から得られた信号、を
   分離し発生させるために前記発振器の出力側に接続され
   た１つの入力を持つダブルバランスドゲート回路、とを
   有する混合ステレオデコーダを持つ型式のスーパーヘテ
   ロダインステレオ無線受信機において、前記発振器出力
   側と前記ダブルバランスドゲート回路の前記１つの入力
   側との間の接続に挿入された、電子信号で制御できるア
   ッテネータを持ち、 前記アッテネータの制御入力側は、前記アッテネータの
   制御入力において前記電子信号を発生させるために前記
   ＩＦ増幅器中のＩＦ信号点に接続され、 前記ＩＦ増幅器中の前記点におけるＩＦ信号の振幅の関
   数として前記左および右ステレオ信号の分離の程度を変
   化させることを特徴とする、ステレオ無線受信機。 ５、前記アッテネータが、付加的に、前記制御信号の前
   記振幅に反対に関係するような量によつて前記発振信号
   を減衰させることによつて、前記ＩＦ信号振幅が減少す
   ると前記ステレオ分離が減少するような、特許請求の範
   囲第４項記載の受信機。 ６、前記アッテネータが、エミッタが接続されて差動的
   に接続された１組のトランジスタとＡＭ検出器を有し、
   前記検出器の入力は前記制御入力として作用し、前記エ
   ミッタに接続された前記検出器の出力は、差動的に接続
   された１組のトランジスタの利得を、前記ＩＦ増幅器点
   におけるＩＦ信号の振幅に反対的に変化させ、前記トラ
   ンジスタのベースは前記発振器装置の前記出力に、前記
   ＩＦ増幅器点における前記ＩＦ信号が減少すると減少の
   量を増加させ、そしてステレオ信号分離の前記程度を減
   少させるように、接続されているような、特許請求の範
   囲第４項記載の受信機。 ７、前記アッテネータが、前記エミッタに電流を供給す
   るためのカレントミラー電流源と、前記カレントミラー
   電流源の入力に直列な抵抗器とを有し、前記アッテネー
   タ装置制御入力が前記抵抗器に接続されて、ＡＭ検出器
   出力電圧に直接的に関係する前記電流源への入力電流を
   供給するような、特許請求の範囲第５項記載の受信機。 ８、前記アッテネータが、前記カレントミラー電流源へ
   の前記入力電流源の一定量を分流させるための定量装置
   を有し、それによつて前記ＩＦ増幅器信号点における前
   記ＩＦ信号の低振幅の範囲では、前記エミッタ電流がゼ
   ロであり、また前記ステレオ分離もまたゼロとなるよう
   な、特許請求の範囲第７項記載の受信機。 ９、（ａ）ＲＦ段、ミキサー、およびＩＦ段を含む縦列
   接続された回路と、（ｂ）前記ＩＦ段の出力側における
   信号をコンポジットステレオ信号に変換するためのＦＭ
   ディスクリミネータと、（ｃ）前記縦列接続された回路
   に沿つた無線信号点に接続された入力側を持ち、前記信
   号点に現われる無線信号の強度に直接的に関係するレベ
   ルの、電子的制御信号を検出器出力側に発生する、ＡＭ
   検出器と、（ｄ）前記ＦＭディスクリミネータ出力に接
   続された同期化ステレオ信号入力を持つ、制御可能な方
   形波発生器であつて、前記発生器の出力には、前記コン
   ポジットステレオ信号のパイロット周波数成分に対して
   同期化されており、また２倍の値の周波数を持つ方形波
   電圧であつて前記発生器の前記電子的制御入力の前記レ
   ベルに直接的に関係する振幅を持つ、方形波電圧、を発
   生させる発生器と、（ｅ）前記方形波発生器出力側に接
   続された第１入力側および前記ディスクリミネータの出
   力側に接続された第２入力側を持つダブルバランスドゲ
   ート回路であつて、前記ゲート回路の２つの出力でのス
   テレオ分離の量が、前記縦列回路の信号点の振幅に完全
   に依存するような、ゲート回路、とを備えることを特徴
   とするＦＭステレオ無線受信機。