JPH05160800A - ノイズ抑制fm受信装置 - Google Patents
ノイズ抑制fm受信装置Info
- Publication number
- JPH05160800A JPH05160800A JP3347899A JP34789991A JPH05160800A JP H05160800 A JPH05160800 A JP H05160800A JP 3347899 A JP3347899 A JP 3347899A JP 34789991 A JP34789991 A JP 34789991A JP H05160800 A JPH05160800 A JP H05160800A
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- Japan
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- signal
- component
- component signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 FMステレオ受信機において、FMステレオ
復調信号のSN比をモノラル信号のレベルまで向上させ
て高SN比のステレオ受信を可能とすることである。 【構成】 副搬送波発振器7の出力で制御されるVCO
16の出力とリミッタ4のIF出力とが周波数コンバー
タ19に加えられて合成され、その合成信号がBPF2
0を介してVCO18の出力と共に周波数コンバータ2
1に入力され、両者の差成分信号がLPF22を介して
周波数コンバータ23に加えられる。周波数コンバータ
23では上記差成分信号が所定のIF信号に変換され、
BPF25を介して周波数ディスクリミネータ26に入
力されてFM復調出力を得る。このFM復調出力はLP
Fを介してESが抽出され、LPF29からのEMと共に
マトリクス回路28に加えられ、該回路からのER,EL
がディエンファシス回路12,13を介して右耳信号1
4、左耳信号15として取り出される。
復調信号のSN比をモノラル信号のレベルまで向上させ
て高SN比のステレオ受信を可能とすることである。 【構成】 副搬送波発振器7の出力で制御されるVCO
16の出力とリミッタ4のIF出力とが周波数コンバー
タ19に加えられて合成され、その合成信号がBPF2
0を介してVCO18の出力と共に周波数コンバータ2
1に入力され、両者の差成分信号がLPF22を介して
周波数コンバータ23に加えられる。周波数コンバータ
23では上記差成分信号が所定のIF信号に変換され、
BPF25を介して周波数ディスクリミネータ26に入
力されてFM復調出力を得る。このFM復調出力はLP
Fを介してESが抽出され、LPF29からのEMと共に
マトリクス回路28に加えられ、該回路からのER,EL
がディエンファシス回路12,13を介して右耳信号1
4、左耳信号15として取り出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はノイズ抑制FM受信装置
に係り、特に弱電界受信時のFM復調ノイズを低減させ
てステレオ信号のSN比を改善するための構成に関す
る。
に係り、特に弱電界受信時のFM復調ノイズを低減させ
てステレオ信号のSN比を改善するための構成に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のFMステレオ受信機の主要
部の構成を示す。同図において、受信アンテナ1で受信
された受信信号は周波数コンバータ2に加えられ、該コ
ンバータにより局部発振器3の周波数との差の中間周波
数(IF)の信号に変換される。この中間周波成分信号
はリミッタ4で振幅一定とされてから周波数ディスクリ
ミネータ5により周波数−電圧(振幅)の変換を施され
てFMのベースバンド信号を復元する。
部の構成を示す。同図において、受信アンテナ1で受信
された受信信号は周波数コンバータ2に加えられ、該コ
ンバータにより局部発振器3の周波数との差の中間周波
数(IF)の信号に変換される。この中間周波成分信号
はリミッタ4で振幅一定とされてから周波数ディスクリ
ミネータ5により周波数−電圧(振幅)の変換を施され
てFMのベースバンド信号を復元する。
【0003】図7(a)はFMのベースバンド信号の周
波数分布であり、同図から分かるようにこのベースバン
ド信号は0〜15kHzのモノラル信号EMにfp=19
kHzのパイロット信号Pcosωpt を加え、更に2fp=
38kHzの副搬送波信号をステレオ信号(0〜15kH
z)ESで振幅変調した信号EScos2ωpt が多重されて
いる。
波数分布であり、同図から分かるようにこのベースバン
ド信号は0〜15kHzのモノラル信号EMにfp=19
kHzのパイロット信号Pcosωpt を加え、更に2fp=
38kHzの副搬送波信号をステレオ信号(0〜15kH
z)ESで振幅変調した信号EScos2ωpt が多重されて
いる。
【0004】図7(a)はEM+EScos2ωpt の波形を
示す。実際のベースバンド信号においては、図(a)の
信号にPcosωpt が多重化されている。前記ベースバン
ド信号は狭帯域バンドパスフィルタ6に加えられてパイ
ロット信号Pcosωpt が抽出され、これにより副搬送波
発振器7の位相を制御して副搬送波信号cos2ωpt を得
る。
示す。実際のベースバンド信号においては、図(a)の
信号にPcosωpt が多重化されている。前記ベースバン
ド信号は狭帯域バンドパスフィルタ6に加えられてパイ
ロット信号Pcosωpt が抽出され、これにより副搬送波
発振器7の位相を制御して副搬送波信号cos2ωpt を得
る。
【0005】一方、前記ベースバンド信号はフィルタ8
に加えられてパイロット成分が除去され、図7(a)に
示すEM+EScos2ωpt の信号を得る。この信号は電子
スイッチ9に加えられるが、該スイッチは副搬送波信号
cos2ωpt により駆動されており、cos2ωpt =1とco
s2ωpt =−1とに応じて、図7(a)の信号をローパ
スフィルタ10,11に分離し、図7(a)のERとEL
とを得、更にディエンファシス回路12,13を介して
右耳信号14、左耳信号15を得る。
に加えられてパイロット成分が除去され、図7(a)に
示すEM+EScos2ωpt の信号を得る。この信号は電子
スイッチ9に加えられるが、該スイッチは副搬送波信号
cos2ωpt により駆動されており、cos2ωpt =1とco
s2ωpt =−1とに応じて、図7(a)の信号をローパ
スフィルタ10,11に分離し、図7(a)のERとEL
とを得、更にディエンファシス回路12,13を介して
右耳信号14、左耳信号15を得る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のFMステレオ復調方式では、図7(b)のFM復
調ノイズの周波数分布からも明らかなように、モノラル
成分EMに比べてEScos2ωpt のステレオ成分のノイズ
は著しく大きく、弱電界ではモノラル受信に比べてステ
レオ受信のSN比の劣化となる問題がある。
従来のFMステレオ復調方式では、図7(b)のFM復
調ノイズの周波数分布からも明らかなように、モノラル
成分EMに比べてEScos2ωpt のステレオ成分のノイズ
は著しく大きく、弱電界ではモノラル受信に比べてステ
レオ受信のSN比の劣化となる問題がある。
【0007】この問題は図7(b)に示すFM復調時の
ベースバンド信号のノイズが三角ノイズとなっている高
周波ノイズが大きくなるためである。
ベースバンド信号のノイズが三角ノイズとなっている高
周波ノイズが大きくなるためである。
【0008】本発明の目的はFMステレオ受信機におい
て、FMステレオ復調信号のSN比をモノラル復調信号
のレベル程度にまで向上させて高SN比のステレオ受信
を可能とすることにある。
て、FMステレオ復調信号のSN比をモノラル復調信号
のレベル程度にまで向上させて高SN比のステレオ受信
を可能とすることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、受信信号を所定の中間周波成分信号に変
換後、FM復調により得られたベースバンド信号と、該
ベースバンド信号から抽出された副搬送波成分信号と、
に基づいて、モノラル成分信号に多重されたステレオ成
分信号を抽出するFM受信装置において、前記副搬送波
成分信号と、前記中間周波成分信号と、を合成して合成
成分信号に変換する合成成分出力手段と、上記合成成分
信号と前記モノラル成分信号との差成分信号を得る差成
分出力手段と、上記差成分信号を所定の周波数成分信号
に変換し和及び差の周波数成分信号を得る周波数変換手
段と、前記周波数成分信号をFM復調してノイズ成分が
除去された前記ステレオ成分信号を得るステレオ成分抽
出手段と、前記ベースバンド信号からモノラル成分信号
を得るモノラル成分抽出手段と、前記モノラル成分信号
と前記ステレオ成分信号とをマトリクス処理して、左右
側成分信号を得るマトリクス処理手段と、を備えたこと
を特徴とする。なお、前記ステレオ成分抽出手段に、前
記副搬送波成分信号に基づいてFM復調出力をスイッチ
ングするスイッチング手段を設けてもよい。
め、本発明は、受信信号を所定の中間周波成分信号に変
換後、FM復調により得られたベースバンド信号と、該
ベースバンド信号から抽出された副搬送波成分信号と、
に基づいて、モノラル成分信号に多重されたステレオ成
分信号を抽出するFM受信装置において、前記副搬送波
成分信号と、前記中間周波成分信号と、を合成して合成
成分信号に変換する合成成分出力手段と、上記合成成分
信号と前記モノラル成分信号との差成分信号を得る差成
分出力手段と、上記差成分信号を所定の周波数成分信号
に変換し和及び差の周波数成分信号を得る周波数変換手
段と、前記周波数成分信号をFM復調してノイズ成分が
除去された前記ステレオ成分信号を得るステレオ成分抽
出手段と、前記ベースバンド信号からモノラル成分信号
を得るモノラル成分抽出手段と、前記モノラル成分信号
と前記ステレオ成分信号とをマトリクス処理して、左右
側成分信号を得るマトリクス処理手段と、を備えたこと
を特徴とする。なお、前記ステレオ成分抽出手段に、前
記副搬送波成分信号に基づいてFM復調出力をスイッチ
ングするスイッチング手段を設けてもよい。
【0010】
【作用】本発明のFM受信装置において、副搬送波成分
信号と中間周波成分信号とが合成された合成成分信号
と、モノラル成分信号と、から差成分信号を得る。この
差成分信号は所定の周波数成分信号に変換され、和及び
差の周波数成分信号を得る。上記周波数成分信号はFM
復調され、ノイズ成分が除去されたステレオ成分信号が
抽出される。上記ステレオ成分信号はモノラル成分信号
と共にマトリクス処理され、左右側成分信号を得る。
信号と中間周波成分信号とが合成された合成成分信号
と、モノラル成分信号と、から差成分信号を得る。この
差成分信号は所定の周波数成分信号に変換され、和及び
差の周波数成分信号を得る。上記周波数成分信号はFM
復調され、ノイズ成分が除去されたステレオ成分信号が
抽出される。上記ステレオ成分信号はモノラル成分信号
と共にマトリクス処理され、左右側成分信号を得る。
【0011】
【実施例】以下図面に示す本発明の実施例を説明する。
図7のFM復調のノイズの周波数分布より明らかなよう
にモノラル信号EMに多重したEScos2ωpt をとり出す
従来のFMステレオ復調方式では高周波でのノイズが多
くて不利である点に鑑みて、本発明ではEScos2ωpt
を低周波におとしてからFM復調を行うことによりFM
復調ノイズを低減することを意図しており、図1に本発
明によるFM復調装置の一実施例を示す。
図7のFM復調のノイズの周波数分布より明らかなよう
にモノラル信号EMに多重したEScos2ωpt をとり出す
従来のFMステレオ復調方式では高周波でのノイズが多
くて不利である点に鑑みて、本発明ではEScos2ωpt
を低周波におとしてからFM復調を行うことによりFM
復調ノイズを低減することを意図しており、図1に本発
明によるFM復調装置の一実施例を示す。
【0012】同図において、図6と同一符号は同一又は
類似の回路をあらわし、16及び18は電圧制御発振器
(VCO)、17は通過帯域0〜20kHzのローパスフ
ィルタ(LPF)、19は周波数コンバータで、前記合
成成分出力手段を構成する。
類似の回路をあらわし、16及び18は電圧制御発振器
(VCO)、17は通過帯域0〜20kHzのローパスフ
ィルタ(LPF)、19は周波数コンバータで、前記合
成成分出力手段を構成する。
【0013】20はバンドパスフィルタ(BPF)、2
1は周波数コンバータで、前記差成分出力手段を構成す
る。22はローパスフィルタ(LPF)、23は周波数
コンバータ、24は局部発振器で、前記周波数変換手段
を構成する。25はバンドパスフィルタ(BPF)、2
6は周波数ディスクリミネータ、27はローパスフィル
タ(LPF)で、前記ステレオ成分抽出手段を構成す
る。28はマトリクス回路で、前記マトリクス処理手段
に相当する。29はローパスフィルタで、前記モノラル
成分抽出手段を構成する。
1は周波数コンバータで、前記差成分出力手段を構成す
る。22はローパスフィルタ(LPF)、23は周波数
コンバータ、24は局部発振器で、前記周波数変換手段
を構成する。25はバンドパスフィルタ(BPF)、2
6は周波数ディスクリミネータ、27はローパスフィル
タ(LPF)で、前記ステレオ成分抽出手段を構成す
る。28はマトリクス回路で、前記マトリクス処理手段
に相当する。29はローパスフィルタで、前記モノラル
成分抽出手段を構成する。
【0014】図2A,Bは、図1の回路による信号処理
波形を示し、その横軸は時間t、その縦軸はベースバン
ド信号では振幅、IF信号などのFM波では周波数とす
る。
波形を示し、その横軸は時間t、その縦軸はベースバン
ド信号では振幅、IF信号などのFM波では周波数とす
る。
【0015】図1の実施例において、副搬送波発振器7
からの副搬送波信号αcos2ωpt (図2A(c))によ
りVCO16の周波数が図2A(c)の縦軸に示すよう
に変化せしめられる。
からの副搬送波信号αcos2ωpt (図2A(c))によ
りVCO16の周波数が図2A(c)の縦軸に示すよう
に変化せしめられる。
【0016】一方、リミッタ4からのIF出力(図2A
(a))とVCO16の出力(図2A(c))とは周波
数コンバータ19に入力されて合成され、バンドパスフ
ィルタ20を介して図2A(d)に示す合成信号EM+c
os2ωpt (ES+α)を得る(但しPcosωpt のパイロ
ット信号は省略する)。
(a))とVCO16の出力(図2A(c))とは周波
数コンバータ19に入力されて合成され、バンドパスフ
ィルタ20を介して図2A(d)に示す合成信号EM+c
os2ωpt (ES+α)を得る(但しPcosωpt のパイロ
ット信号は省略する)。
【0017】また周波数ディスクリミネータ5からのF
M復調信号がローパスフィルタ17に加えられてEM+
Pcosωpt をとり出し、これによりVCO18を制御し
てFM信号を得て前記BPF20の出力と共に周波数コ
ンバータ21に入力して両者の差周波数の信号を得る。
この信号は図2A(d)で破線のEM(Pcosωpt は省
略する)を全体から差し引いたものであり、同図B
(e)の波形となる。
M復調信号がローパスフィルタ17に加えられてEM+
Pcosωpt をとり出し、これによりVCO18を制御し
てFM信号を得て前記BPF20の出力と共に周波数コ
ンバータ21に入力して両者の差周波数の信号を得る。
この信号は図2A(d)で破線のEM(Pcosωpt は省
略する)を全体から差し引いたものであり、同図B
(e)の波形となる。
【0018】ここで、周波数コンバータ21及びLPF
22の出力が図2B(e)のようになるのは、同図A
(d)破線以下の成分が折り返って0Hz以上の周波数と
なるためである。
22の出力が図2B(e)のようになるのは、同図A
(d)破線以下の成分が折り返って0Hz以上の周波数と
なるためである。
【0019】LPF22の出力(図2B(e))を直接
FM復調してもよいが、図1の実施例では、復調信号と
図2B(e)の低周波成分との分離を確実にするため、
局部発振器24でcosωpt の信号を発生させ、この信号
により周波数コンバータ23でLPF22の出力との図
2B(f)に示す和及び差の周波数成分を発生させる。
但し図2B(f)で、実線は上側帯波(和成分)、破線
は下側帯波(差成分)を示す。
FM復調してもよいが、図1の実施例では、復調信号と
図2B(e)の低周波成分との分離を確実にするため、
局部発振器24でcosωpt の信号を発生させ、この信号
により周波数コンバータ23でLPF22の出力との図
2B(f)に示す和及び差の周波数成分を発生させる。
但し図2B(f)で、実線は上側帯波(和成分)、破線
は下側帯波(差成分)を示す。
【0020】周波数コンバータ23の出力はバンドパス
フィルタ25を介してとり出されるが、図3はこのBP
F25の作用を示す。図3(a)は図2B(f)の信号
に相当するものであり、図3(b)はBPF25の縦軸
を周波数としたフィルタ特性を示す。BPF25のカッ
トオフ周波数がf1の場合に、その出力は理想的には図
3(c)の周波数成分となり、これを周波数ディスクリ
ミネータ26で周波数−電圧する。図3(d)は、BP
F25の同図(b)のフィルタ特性が破線のようにカッ
トオフ周波数f1で傾斜している場合のBPF25の出
力を表わし、同図(d)で△表示以下の部分はBPF2
5の出力の裾の部分のf1>fの成分がf1<fの成分と
打ち消し合う。BPF25の出力は周波数ディスクリミ
ネータ26に加えられ、そのFM復調出力をローパスフ
ィルタ27を通してステレオ成分ES(図2B(g),
図3(c)の破線)を得る。
フィルタ25を介してとり出されるが、図3はこのBP
F25の作用を示す。図3(a)は図2B(f)の信号
に相当するものであり、図3(b)はBPF25の縦軸
を周波数としたフィルタ特性を示す。BPF25のカッ
トオフ周波数がf1の場合に、その出力は理想的には図
3(c)の周波数成分となり、これを周波数ディスクリ
ミネータ26で周波数−電圧する。図3(d)は、BP
F25の同図(b)のフィルタ特性が破線のようにカッ
トオフ周波数f1で傾斜している場合のBPF25の出
力を表わし、同図(d)で△表示以下の部分はBPF2
5の出力の裾の部分のf1>fの成分がf1<fの成分と
打ち消し合う。BPF25の出力は周波数ディスクリミ
ネータ26に加えられ、そのFM復調出力をローパスフ
ィルタ27を通してステレオ成分ES(図2B(g),
図3(c)の破線)を得る。
【0021】一方、周波数ディスクリミネータ5のFM
復調出力はローパスフィルタ29を通すことによりモノ
ラル成分EMを抽出し、上記ステレオ成分と共にマトリ
クス回路28に加える。マトリクス回路28は上記
EM,ESからER=(EM+ES)/2,EL=(EM−
ES)/2を演算し、更にディエンファシス回路12,
13を介して右耳信号14、左耳信号15を得る。
復調出力はローパスフィルタ29を通すことによりモノ
ラル成分EMを抽出し、上記ステレオ成分と共にマトリ
クス回路28に加える。マトリクス回路28は上記
EM,ESからER=(EM+ES)/2,EL=(EM−
ES)/2を演算し、更にディエンファシス回路12,
13を介して右耳信号14、左耳信号15を得る。
【0022】前記周波数ディスクリミネータ26による
FM復調では図2B(e)の低周波成分(0〜15kH
z)をとり出すので、図7のFM復調の低周波成分のEM
と同じノイズ分布となり、ステレオ信号ESのノイズが
低減される。なお、図3(c),(d)において、
t1,t2,t3ではFM波のレベルが減少しているの
で、FM復調でノイズを発生する場合がある。
FM復調では図2B(e)の低周波成分(0〜15kH
z)をとり出すので、図7のFM復調の低周波成分のEM
と同じノイズ分布となり、ステレオ信号ESのノイズが
低減される。なお、図3(c),(d)において、
t1,t2,t3ではFM波のレベルが減少しているの
で、FM復調でノイズを発生する場合がある。
【0023】かかる場合に対処するためには、例えば、
図4に示す如く、周波数ディスクリミネータ26とLP
F27との間にゲート回路30を設け、このゲート回路
30をパルス発生器31からの4fp(76kHz)のパ
ルスでオンオフする方法がある。
図4に示す如く、周波数ディスクリミネータ26とLP
F27との間にゲート回路30を設け、このゲート回路
30をパルス発生器31からの4fp(76kHz)のパ
ルスでオンオフする方法がある。
【0024】パルス発生器31はVCO16の出力cos
2ωpt (図5(a))により制御されてsin4ωpt
(図5(b))を作り、sin4ωpt =t1を図5(c)
に示すパルスとし、sin4ωpt =1付近(t1,t2,t
3…)をゲート回路30でスイッチングして前記FM復
調出力からノイズを除去してフィルタ27に加える。
2ωpt (図5(a))により制御されてsin4ωpt
(図5(b))を作り、sin4ωpt =t1を図5(c)
に示すパルスとし、sin4ωpt =1付近(t1,t2,t
3…)をゲート回路30でスイッチングして前記FM復
調出力からノイズを除去してフィルタ27に加える。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、F
Mステレオ放送の受信において、ベースバンド信号に多
重されているステレオ成分を周波数演算操作により低周
波成分に変換してFM復調するので、弱電界受信でもF
M復調ノイズが低減し、従ってこのFM復調出力と元来
SN比の高いモノラルのFM復調信号とをマトリクス処
理してSN比の良好な左右耳信号を得ることができ、そ
の結果モノラル受信に近いFMステレオ受信のサービス
エリアが達成される。
Mステレオ放送の受信において、ベースバンド信号に多
重されているステレオ成分を周波数演算操作により低周
波成分に変換してFM復調するので、弱電界受信でもF
M復調ノイズが低減し、従ってこのFM復調出力と元来
SN比の高いモノラルのFM復調信号とをマトリクス処
理してSN比の良好な左右耳信号を得ることができ、そ
の結果モノラル受信に近いFMステレオ受信のサービス
エリアが達成される。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2A】上記実施例による信号処理波形図である
【図2B】上記実施例による信号処理波形図である。
【図3】前記実施例におけるバンドパスフィルタ25の
作用を示す波形図である。
作用を示す波形図である。
【図4】前記実施例の変形例を示すブロック図である。
【図5】図4の変形例の動作説明用のタイムチャートで
ある。
ある。
【図6】従来のFMステレオ受信機を示すブロック図で
ある。
ある。
【図7】FM復調のベースバンド信号とノイズとの分布
を示す図である。
を示す図である。
5,26 周波数ディスクリミネータ 6,20,25 BPF 16,18 VCO 17,22,27,29 LPF 19,23 周波数コンバータ 28 マトリクス回路 30 ゲート回路
Claims (2)
- 【請求項1】 受信信号を所定の中間周波成分信号に変
換後、FM復調により得られたベースバンド信号と、該
ベースバンド信号から抽出された副搬送波成分信号と、
に基づいて、モノラル成分信号に多重されたステレオ成
分信号を抽出するFM受信装置において、 前記副搬送波成分信号と、前記中間周波成分信号と、を
合成して合成成分信号に変換する合成成分出力手段と、 上記合成成分信号と前記モノラル成分信号との差成分信
号を得る差成分出力手段と、 上記差成分信号を所定の周波数成分信号に変換し和及び
差の周波数成分信号を得る周波数変換手段と、 前記周波数成分信号をFM復調してノイズ成分が除去さ
れた前記ステレオ成分信号を得るステレオ成分抽出手段
と、 前記ベースバンド信号からモノラル成分信号を得るモノ
ラル成分抽出手段と、 前記モノラル成分信号と前記ステレオ成分信号とをマト
リクス処理して、左右側成分信号を得るマトリクス処理
手段と、 を備えたことを特徴とするノイズ抑制FM受信装置。 - 【請求項2】 前記ステレオ成分抽出手段が、前記副搬
送波成分信号に基づいてFM復調出力をスイッチングす
るスイッチング手段を有することを特徴とする請求項1
に記載のノイズ抑制FM受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347899A JPH05160800A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | ノイズ抑制fm受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3347899A JPH05160800A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | ノイズ抑制fm受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05160800A true JPH05160800A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18393360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3347899A Pending JPH05160800A (ja) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | ノイズ抑制fm受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05160800A (ja) |
-
1991
- 1991-12-03 JP JP3347899A patent/JPH05160800A/ja active Pending
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