JPH048681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はAMステレオ信号の伝送装置にかかわ
り、特に従来のモノーラル受信機との両立性が良
く、かつ側帯波の占有帯域幅が狭いAMステレオ
信号の伝送装置に関する。

〔従来の技術〕

現在AMステレオ信号の伝送方法として種々の
方法が提案され、米国において実用に供されてい
る。その内の一つの方法はモノーラル受信機との
両立性は良いが、側帯波の占有帯域幅が広いとい
う欠点があり、他の一つの方法は側帯波の占有帯
域幅は狭いが、モノーラル受信機との両立性が悪
いという欠点がある。そこで、本出願人は先に特
願昭59−6174号にて、上述の欠点を解決したAM
ステレオ伝送方法および装置を提案した。その方
法の要旨は、左音声信号Ｌと右音声信号Ｒとを Ｓ＝Acos（ωt＋φ） ここで、Ａ：振幅 ω：搬送波角周波数 φ：位相角（＝tan^-1Ｌ−Ｒ／１＋Ｌ＋Ｒ） なるAMステレオ信号で伝送する際に、低域の音
声信号に対してはＡ＝１＋Ｌ＋Ｒとし、高域の音
声信号に対してはＡ＝√（１＋＋）²＋（−
Ｒ）²なる振幅で伝送することを特徴とするAMス
テレオ伝送方法である。

第２図ａは上記伝送方法を実施するために、送
信機に具備される変調器である。図において、１
は左音声信号Ｌが入力される入力端子、２は右音
声信号Ｒが入力される入力端子、３は左右音声信
号の和と差の信号を作るマトリクス回路、４は直
交変調器で、その出力はAcos（ωt＋φ）なるAM
ステレオ信号である。５は前記信号の振幅Ａを変
えるための振幅制御器、６はその入力端子７と８
より入力される後述の信号により、振幅制御器５
に加える振幅制御信号を生成する振幅制御信号生
成回路、９は振幅制御信号の低域成分を通過する
低域フイルタ、１０は伝送すべきAMステレオ信
号Ｓの出力端子である。

入力端子１と２より入力された左右音声信号Ｌ
とＲは、マトリクス回路３で和信号（Ｌ＋Ｒ）と
差信号（Ｌ−Ｒ）に変換される。直交変調器４に
おいて、和信号（Ｌ＋Ｒ）は角周波数ωの搬送波
を振幅変調して（１＋Ｌ＋Ｒ）cosωtとなり、差
信号（Ｌ−Ｒ）は前記搬送波と90°位相の異なる
搬送波を搬送波抑圧振幅変調して−（Ｌ−Ｒ）
sinωtとなり、両者が合成されて出力される。し
たがつて、この出力信号は （１＋Ｌ＋Ｒ）cosωt−（Ｌ−Ｒ）sinωt ＝√（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）
……(1) となる。ここで である。振幅制御信号生成回路６の入力端子７に
は（１＋Ｌ＋Ｒ）の信号が加えられる。この信号
は、例えば直交変調器４の中の前記（１＋Ｌ＋
Ｒ）cosωtのエンベロープを検波して得られる。
入力端子８には、例えば(1)式の信号をエンベロー
プ検波して得られる√（１＋＋）²＋（−）²
の信号が加えられる。振幅制御信号生成回路で
は、入力端子７に加えられた信号が入力端子８に
加えられた信号で除算されて出力される。したが
つて、この出力信号は である。左右音声信号ＬとＲの周波数が例えば
3KHz以下の低周波のときには、振幅制御信号
cosφは低域フイルタ９を通過して振幅制御器５
に加えられる。振幅制御器５では、直交変調器４
の出力である(1)式の信号と、低域フイルタ９の出
力である(3)式の信号とが乗算されて、その乗算さ
れた信号Ｓが出力端子１０に導かれる。すなわ
ち、この場合の信号Ｓは Ｓ＝（１＋Ｌ＋Ｒ）cos（ωt＋φ） ……(4) である。

左右音声信号ＬとＲの周波数が3KHzより高い
ときには、振幅制御信号cosφが低域フイルタ９
により遮断されるので低域フイルタ９の出力は１
となり、直交変調器４の出力はそのまま出力端子
１０に導かれる。この場合の信号Ｓは Ｓ＝√（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）
……(5) である。

以上のようなAMステレオ信号の特徴は次の如
くである。左右音声信号の周波数が低く、信号Ｓ
が(4)式の形で伝送される場合は高次の側帯波が存
在するが、エネルギーの大部分が占める第３次高
調波以下の帯域幅は最大で±9KHzであり、かつ
振幅Ａが（１＋Ｌ＋Ｒ）であるのでモノーラル受
信機との両立性は良い。3KHz以上の音声信号で
は信号Ｓが(5)式の形で伝送されるため、側帯波は
基本周波数のみであるので、音声信号の周波数が
例えば10KHzであれば側帯波の占める帯域幅は±
10KHzである。この場合モノーラル受信機で受信
すると若干の歪が発生するが、歪成分である高調
波の周波数は高いので聴感上は問題がない。すな
わち上述のようなAMステレオ伝送方法によれ
ば、モノーラル受信機との両立性が良く、かつ、
側帯波の占有帯域幅が狭いという特徴がある。

第２図ｂは、上述のAMステレオ伝送方法を実
施するための受信機に具備される復調器である。
図において、１１は信号Ｓが入力される入力端
子、１２は信号Ｓの振幅Ａを制御するための振幅
制御器、１３はその入力端子１４と１５により入
力される後述の信号により、振幅制御器１２に加
える振幅制御信号を生成する振幅制御信号生成回
路、１６は振幅制御信号の低域成分を通過する低
域フイルタである。１７は直交復調器で、左右音
声信号ＬとＲの和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号
（Ｌ−Ｒ）を出力する。１８は前記和信号と差信
号を加減算するマトリクス回路、１９と２０は左
右音声信号ＬとＲがそれぞれ出力される出力端子
である。

振幅制御信号生成回路１３の一方の入力端子１
４にはcos（ωt＋φ）なる信号が入力される。こ
の信号は、例えば入力端子１１に加えられる信号
Ｓ＝Acos（ωt＋φ）をリミツタに通すことによつ
て得られる。他方の入力端子１５にはcosωtなる
信号が入力される。この信号は、例えば復調に用
いられる搬送波発生器より導かれる。振幅制御信
号生成回路１３に入力される上記の２信号は、振
幅制御信号生成回路において乗算され、搬送波角
周波数ωより高い周波数成分が除去される。その
結果、振幅制御信号生成回路１３よりはcosφな
る信号が出力される。左右音声信号の周波数が
3KHzより低い場合は、入力端子１１に加えられ
る信号Ｓは Ｓ＝（１＋Ｌ＋Ｒ）cos（ωt＋φ） ……(6) であり、また振幅制御信号生成回路の出力信号
cosφは低域フイルタ１６を通過して振幅制御器
１２に加えられる。振幅制御器１２では信号Ｓが
cosφで除算される。したがつて、振幅制御器１
２からは √（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）
……(7) が出力され、直交復調器１７に加えられる。直交
復調器１７では、その内部にある搬送波発生器に
より生成された搬送波cosωtとsinωtにより(7)式
の信号を復調する。その結果、直交復調器より和
信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）が出力さ
れ、マトリクス回路１８にて加減算されて、出力
端子１９には左音声信号Ｌ、出力端子２０には右
音声信号Ｒが出力される。

左右音声信号ＬとRMPの周波数が3KHz以上の
場合は、信号Ｓは Ｓ＝√（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）
……(8) であり、また低域フイルタ１６の出力は１である
ので、信号Ｓはそのまま直交復調器に加えられ
て、出力端子１９と２０には左右音声信号ＬとＲ
がそれぞれ出力される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

第２図ａとｂの変調器と復調器では、振幅制御
器５と１２が直交変調器４と直交復調器１７との
間にあるため、取扱う信号が高周波となる。一般
に周波数が高い程取扱いが困難であるという問題
があるので、本考案は振幅制御を低周波部分で行
うことを目的とする。〔問題を解決するための手
段〕 本考案は、変調器において、振幅制御器として
第１と第２の乗算器をマトリクス回路と直交変調
器との間に設け、マトリクス回路の一方の出力回
路に第１の乗算器を、他方の出力回路に第２の乗
算器を配置し、復調器において、振幅制御器とし
て第１と第２の除算器を直交復調器とマトリクス
回路との間に設け、直交復調器の一方の出力回路
に第１の除算器を、他方の出力回路に第２の除算
器を配置するものである。他の手段として、復調
器において第１と第２の除算器を前記マトリクス
回路の出力側に設け、このマトリクス回路の一方
の出力回路に第１の除算器を、他方の出力回路に
第２の除算器を配置するものである。

〔作用〕

以上のような構成とすることにより、低周波数
信号部分において振幅制御をするものである。

〔考案の実施例〕

第１図ａは本考案の変調器の実施例である。図
において、２１は左音声信号Ｌが入力される入力
端子、２２は右音声信号Ｒが入力される入力端
子、２３は和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−
Ｒ）を作るマトリクス回路、２４はその入力端子
２５と２６より入力される後述の信号により、前
記和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）に乗
じる振幅制御信号を生成する振幅制御信号生成回
路、２７は前記振幅制御信号の低域成分を通過す
る低域フイルタ、２８は前記和信号（１＋Ｌ＋
Ｒ）に前記振幅制御信号を乗じる第１の乗算器、
２９は前記差信号（Ｌ−Ｒ）に前記振幅制御信号
を乗じる第２の乗算器、３０は第１の乗算器２８
の出力信号と第２の乗算器２９の出力信号をそれ
ぞれ変調信号として、互いに直交関係で搬送波抑
圧振幅変調を行う直交変調器、３１は伝送すべき
AMステレオ信号Ｓの出力端子である。

入力端子２１と２２より入力された左右音声信
号ＬとＲは、マトリクス回路２３で直流分１を加
えた和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）に
変換される。振幅制御信号生成回路２４の入力端
子２５には（１＋Ｌ＋Ｒ）の信号が加えられる。
この信号は、例えばマトリクス回路２３の一方の
出力より導かれる。入力端子２６には（Ｌ−Ｒ）
の信号が加えられる。この信号は、例えばマトリ
クス回路２３の他方の出力より導かれる。振幅制
御信号生成回路２４には自乗和平方根回路と除算
器が含まれており、入力端子２５と２６に入力さ
れる信号を演算して、次のような振幅制御信号 を出力する。左右音声信号ＬとＲの周波数が低い
ときは、前記振幅制御信号cosφは低域フイルタ
２７を通過して、第１の乗算器２８に入力される
和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と、第２の乗算器２９に入
力される差信号（Ｌ−Ｒ）のそれぞれに乗算す
る。その結果、第１の乗算器２８の出力信号は
（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφ、第２の乗算器２９の出力信
号は（Ｌ−Ｒ）cosφとなる。直交変調器３０で
は、前記信号は（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφと（Ｌ−
Ｒ）・cosφをそれぞれ変調信号として、互いに直
交関係で搬送波抑圧振幅変調して、加え合わせる
ので、出力端子３１に出力されるAMステレオ信
号Ｓは Ｓ＝cosφ｛（１＋Ｌ＋Ｒ）cosωt −（Ｌ−Ｒ）sinωt｝ ＝cosφ√（１＋＋）²＋（−）²・ cos（ωt＋φ） ＝（１＋Ｌ＋Ｒ））cos（ωt＋φ）……(10) となる。

左右音声信号ＬとＲの周波数が高いときには、
振幅制御信号cosφは低域フイルタ２７により遮
断されるので低域フイルタ２７の出力は１とな
り、第１と第２の乗算器２８と２９の出力信号は
和信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）とな
る。直交変調器３０では、これらの信号をそれぞ
れ変調信号として、互いに直交関係で搬送波抑圧
振幅変調して合成する。その結果、出力端子３１
には Ｓ＝√（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）
……（11） のAMステレオ信号Ｓが出力される。

以上のように、左右音声信号ＬとＲの周波数が
低いときには(10)式の信号Ｓで、周波数が高いとき
には（11）式の信号ＳでAMステレオ信号が伝送
されるので、従来の技術の項で説明したのと同一
の伝送ができる。

第１図ｂは本考案の復調器の実施例である。図
において、３２は信号Ｓが入力される入力端子、
３３は直交復調器、３４と３５は直交復調器３３
の復調信号を振幅制御信号で除する第１と第２の
除算器、３６はその入力端子３７と３８より入力
される後述の信号により、第１と第２の除算器３
４と３５に加える振幅制御信号を生成する振幅制
御信号生成回路、３９は振幅制御信号の低域成分
を通過する低域フイルタ、４０は第１と第２の除
算器３４と３５の出力信号を加減算するマトリク
ス回路、４１と４２は左右音声信号ＬとＲがそれ
ぞれ出力される出力端子である。

左右音声信号ＬとＲの周波数が低いときには(10)
式の信号Ｓが入力端子３２に入力され、左右音声
信号ＬとＲの周波数が高いときには（11）式の信
号Ｓが入力端子３２に入力さる。振幅制御信号生
成回路３６の一方の入力端子３７にはcos（ωt＋
φ）なる信号が入力される。この信号は、例えば
入力端子３２に加えられる信号Ｓ＝Acos（ωt＋
φ）をリミツタに通すことによつて得られる。他
方の入力端子３８にはcosωtなる信号が入力され
る。この信号は、例えば復調に用いられる搬送波
発生器より導かれる。振幅制御信号生成回路３６
に入力される上記の２信号は、振幅制御信号生成
回路３６において乗算され、搬送波角周波数ωよ
り高い周波数成分が除去される。その結果、振幅
制御信号生成回路３６よりcosφなる振幅制御信
号が出力される。

左右音声信号ＬとＲの周波数が低いときには、
入力端子３２に入力される信号Ｓは（１＋Ｌ＋
Ｒ）cos（ωt＋φ）であるので、直交復調器３３
において搬送波cosωtとsinωtにより直交復調す
ると、（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφと（Ｌ−Ｒ）・cosφな
る信号が直交復調器３３より出力され、第１の除
算器３４と第２の除算器３５とにそれぞれ入力さ
れる。また、振幅制御信号cosφは低域フイルタ
３９を通過して第１と第２の除算器に入力され、
前記の信号（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφと（Ｌ−Ｒ）
cosφを除するので、第１の除算器３４よりは
（１＋Ｌ＋Ｒ）が、第２の除算器３５よりは（Ｌ
−Ｒ）が出力される。これらの信号はマトリクス
回路４０において加減算され、出力端子４１と４
２には左右音声信号ＬとＲがそれぞれ出力され
る。

左右音声信号ＬとＲの周波数が高いときには、
入力端子３２に入力される信号Ｓは √（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）である
ので、直交復調すると（１＋Ｌ＋Ｒ）と（Ｌ−
Ｒ）なる信号が直交復調器３３より出力される。
振幅制御信号cosφは低域フイルタ３９により遮
断され低域フイルタ３９の出力は１となるので直
交復調器３３の出力信号はそのままマトリクス回
路４０に入力されて加減算され、出力端子４１と
４２には左右音声信号ＬとＲを出力する。以上の
ようにしてAMステレオ信号Ｓの復調が行われ
る。

なお、第３図のごとく復調器の第１と第２の除
算器３４と３５はマトリクス回路の出力側に配置
してもよい。この場合、直交復調器の出力信号が
（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφと（Ｌ−Ｒ）cosφであると、
第１の除算器３４に入力はLcosφであり、第２の
除算器３５の入力はRcosφとなるので、第１と第
２の除算器３４と３５によりcosφを除して、左
右音声信号ＬとＲを出力端子４１と４２に出力す
る。

〔考案の効果〕

以上のごとく、本考案よれば、振幅制御回路で
ある第１と第２の乗算器および第１と第２の除算
器をそれぞれ、直交変調器の前段および直交復調
器の後段に配置したので、低周波信号を取扱うこ
とになり設計および製作が容易にできるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂは本考案のAMステレオ信号伝送
装置の変調器と復調器、第２図ａ，ｂは従来の
AMステレオ信号伝送装置の変調器と復調器、第
３図は本考案の復調器の他の実施例。 ２３……マトリクス回路、２８，２９……第１
と第２の乗算器、３０……直交変調器、３３……
直交復調器、３４，３５……第１と第２の除算
器、４０……マトリクス回路、２４，３６……振
幅制御信号生成回路、２７，３９……低域フイル
タ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 左音声信号Ｌと右音声信号Ｒを加減算して和
   信号（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号（Ｌ−Ｒ）を作る
   マトリクス回路と、振幅制御信号cosφを生成
   する振幅制御信号生成回路と、前記振幅制御信
   号cosφを低域成分を通過する低域フイルタと、
   前記マトリクス回路の出力信号（１＋Ｌ＋Ｒ）
   と（Ｌ−Ｒ）のそれぞれれ前記振幅制御信号
   cosφを乗ずる第１と第２の乗算器と、前記第
   １と第２の乗算器のそれぞれの出力を変調信号
   とする直交変調器とを具備する送信機にて、左
   右音声信号ＬとＲの周波数が低い場合はＳ＝
   （１＋Ｌ＋Ｒ）・cos（ωt＋φ）、左右音声信号Ｌ
   とＲの周波数が高い場合はＳ＝√（１＋＋）
   ²＋（Ｌ−Ｒ）²・cos（ωt＋φ）なるAMステレオ
   信号で送信し、前記AMステレオ信号を受信し
   て、この受信した信号がＳ＝（１＋Ｌ＋Ｒ）cos
   （ωt＋φ）の場合は（１＋Ｌ＋Ｒ）cosφと（Ｌ
   −Ｒ）cosφの信号に復調し、信号がＳ＝ √（１＋＋）²＋（−）²cos（ωt＋φ）の
   場合は（１＋Ｌ＋Ｒ）と（Ｌ−Ｒ）の信号に復
   調する直交復調器と、振幅制御信号cosφを生
   成する振幅制御信号生成回路と、前記振幅制御
   信号cosφの低域成分を通過する低域フイルタ
   と、前記直交復調器の出力信号が（１＋Ｌ＋
   Ｒ）cosφと（Ｌ−Ｒ）cosφの場合にこれら出
   力信号を前記振幅制御信号cosφで除する第１
   と第２の除算器と、前記第１と第２の除算器の
   出力を加減算して左音声信号Ｌと右音声信号Ｒ
   とを出力するマトリクス回路とを具備する受信
   機にてAMステレオ信号を受信することを特徴
   とするAMステレオ信号伝送装置。 (2) 受信機における前記第１と第２の除算器が前
   記マトリクス回路の出力側に配置されることを
   特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項に記
   載のAMステレオ信号伝送装置。