JPH06350463A - ラジオ受信機のための多重通路雑音最小化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多重通路ひずみを最小にする受信機を提供す
る。 【構成】 周波数変調（ＦＭ）ステレオ放送受信機１０
が、多重通路干渉の開始を検出し、多重通路の可聴の影
響を最小にする訂正動作を開始する。甘受できない多重
通路干渉状態において、多重通路検出信号はＦＭ−ＲＦ
ミクサ１７を不能にし、これにより、多重通路発生時
に、受信機の後続の部分へ更にエネルギが入っていくの
を防ぐ。この動作が多重通路干渉によって発生された雑
音を逓減し、短時間で出力を正常に戻すことを可能にす
る。本発明の他の局面において、ステレオデコーダ２２
に採用された位相−ロックループ３１が、ステレオデコ
ーダ２２に採用される再生パイロットの位相の急速な変
化を回避するために、多重通路擾乱の間ラッチされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般に多重通路の発生
している間のひずみが抑えられるラジオ受信機に関し、
更に詳細には、多重通路の発生している間のステレオ動
作を改善したＦＭステレオ受信機に関する。

【０００２】

【発明の背景】ラジオ受信機の多重通路ひずみの問題に
ついては良く知られている。多重通路は、ラジオ周波数
（ＲＦ）信号の送信機から受信機への直接方向と非直接
方向（例えば、反射）とに従う通路が、受信機において
相互に干渉するときに生じる。反射は、例えば、丘やビ
ルディングによって起きる。

【０００３】反射及び見通し伝送の直接ライン間の相互
作用に起因する信号の発展的及び破壊的干渉は、信号の
ひずみ及び受信電界強度の早い動揺（特に移動している
自動車において）の両方を引き起こす。

【０００４】多重通路は、ＦＭステレオ放送の受信にお
いて特に深刻な問題となる。標準のＦＭステレオ信号
は、Ｌ−Ｒ周波数変調ステレオ信号を回復する目的で送
信される１９KHz のパイロットキャリアを有する。多重
通路発生が生ずると、該ＦＭキャリア信号はインパルス
位相シフトを受ける。位相シフトされたＦＭ信号は、典
型的なスーパヘテロダイン受信機のＲＦミクサの入力に
加えられる。該ミクサの非直線性により、位相ひずみは
増大され、位相擾乱の周期は長められる。位相擾乱は、
受信機の後続の部分のそれぞれで増長され続ける。ＦＭ
信号の復調が、位相シフトされたパイロット信号を発生
し、これはステレオデコーダに加えられる。該位相シフ
トは、パイロットキャリアを再生するためにステレオデ
コーダに通常適用されている位相−ロックループ（phas
e-locked loop PLL)の突然の解除を引き起こす。ＰＬＬ
が多重通路干渉によって激しくロック解除されるとき、
オーディオ出力に耳障りな音が聞こえる。

【０００５】公知の従来技術におけるラジオ受信機で
は、多重通路に関連する不快な音を減少させるため、多
重通路が発生しているときはステレオ分離を減少させ
る。しかしながら、ステレオ分離は、全ての多重通路ひ
ずみを抑圧するのに十分なほど早く変えることはできな
い。更に、ステレオ分離の変化は、それ自身が１タイプ
のひずみである。加えて、ステレオ分離の変化は、受信
機のそれぞれの部分での、多重通路擾乱を長めることを
修正するのに十分ではない。

【０００６】

【発明の概要】本発明の主要な目的は、ラジオ受信機の
多重通路擾乱を最小にすることにある。

【０００７】本発明の更なる目的は、受信機の各部にお
ける多重通路擾乱を長める特性の影響を減少させること
にある。

【０００８】本発明の別の目的は、ＦＭステレオデコー
ダの位相−ロックループの突然の解除を回避することに
ある。

【０００９】これら及びその他の目的は、本発明では、
多重通路の発生の検出に基づき一定行動を取ることによ
り達成される。受信機のＲＦミクサへのパワー供給が、
多重通路の検出により中断され、これにより、多重通路
発生のとき、到達する受信機の後続の部分（そこでは、
該擾乱の影響が増長される）から、何らかの更なるエネ
ルギを防止する。ＲＦミクサへの該パワーは、信号の損
失が聞こえるようになる前、例えば５ミリ秒以内に復元
される。

【００１０】本発明の別の局面において、ステレオデコ
ーダの位相−ロックループの解除による雑音は、多重通
路擾乱の間、ＰＬＬループフィルタの時定数を大きくす
ることにより防がれる。従って、該位相−ロックループ
は、多重通路の発生に伴うランダム位相エラーに応答し
ない。

【００１１】発明の新規な特徴は、添付の特許請求の範
囲に特に置かれている。しかしながら、本発明の更なる
目的及び利点を共に備える構成及び方法の両方に関する
本発明自身は、添付の図を参考にして以下の発明の記述
を参照することにより良く理解されるであろう。

【００１２】

【実施例】図１は、変化する多重通路干渉（例えば自動
車内）の対象に時としてなるＲＦ信号を受信するための
アンテナ１１を有するＦＭステレオ受信機１０を示して
いる。アンテナ１１からのＲＦ信号は、ＲＦフィルタ１
２を介してＲＦ増幅器１６に接続される。増幅器１６か
らの増幅されたＲＦ信号は、ミクサ１７の一方の入力に
接続される。パワー供給電圧＋Ｖは端子１４に供給さ
れ、パワースィツチ１５が閉の時に、該パワースイッチ
１５を介してＲＦミクサ１７へ供給される。ミクサ信号
は、局部発振器１８から、ミクサ１７の他方の入力に供
給される。

【００１３】ミクサ１７の出力は、ＩＦフィルタと増幅
とを行うＩＦセクション２０に供給されてＩＦ信号を発
生する。ＦＭ復調器２１がＩＦセクション２０からのＩ
Ｆ信号を復調し、ベースバンド信号を発生する。

【００１４】受信された放送がＦＭステレオ放送である
なら、復調された信号は、ベースバンドステレオ和チャ
ンネルと、１９KHz のパイロット信号と、抑圧された３
８KHz のサブキャリアで変調されたステレオ差チャンネ
ルとを含んでいる。これらは、レフト及びライトステレ
オ信号を発生するステレオデコーダ２２に全て入力さ
れ、レフト及びライトステレオ信号は、ミュート回路２
３を介して、増幅器２４、２５及びスピーカ２６、２７
に結合される。

【００１５】受信機１０は、多重通路ひずみの開始を検
出する多重通路検出器／最小器３０を更に含む。最小器
３０は、例えば、多重通路の発生を検出するために、Ｉ
Ｆセクション２０からのＩＦ信号及び／又はＦＭ復調器
２１からの復調されたＦＭ信号を受信するように接続さ
れる。例えば、ＩＦ信号の受信信号強度の動揺を測定す
ることにより多重通路を検出することは知られている。
この代わりに、多重通路を、復調されたＦＭ信号の特定
の雑音成分を測定することによっても検出することがで
きる。パイロット信号の位相シフトを測定することによ
り多重通路を検出する好適な技術が、関連出願（出願番
号９２−０７５）に開示されており、これはそこで述べ
られている。

【００１６】最小器３０は、多重通路発生の間にＲＦミ
クサ１７からパワーを除くためパワースィッチ１５に接
続されている。パワースィッチ１５が開のとき、ＲＦミ
クサの出力は、急速に不可能にされ、多重通路発生に伴
う位相ひずみはミクサ出力で停止される。好適な実施例
において、ミクサが不可能にされている時間の長さは、
多重通路発生の程度、例えば、多重通路発生での位相シ
フトの大きさにより決定される。ＲＦミクサが不可能に
されている間の時間は、可聴ひずみを避けるために、約
５ミリ秒よりも短い周期を有さなければならない。

【００１７】最小器３０は、ステレオデコーダの位相−
ロックループの時定数を制御するためステレオデコーダ
２２にも接続されている。多重通路が無いとき、位相−
ロックループの時定数は、位相−ロックループにステレ
オパイロット信号のロックの維持を許容する従来値を有
する。多重通路の発生により、時定数は位相−ロックル
ープの出力の安定（即ち、ラッチ）を保つために長くさ
れる。ＰＬＬのラッチで、ステレオデコーダで用いられ
る再生されたパイロット信号が固定された位相及び周波
数を維持し、これは、ステレオパイロット信号の多重通
路−誘起されたインパルス位相シフトによる影響を実質
的に受けない。好適には、位相−ロックループは、ＲＦ
ミクサが不可能にされるときと同じ時間間隔にわたりラ
ッチされる。多重通路の発生が、位相−ロックループの
ラッチされない時間までに終了したなら、該位相−ロッ
クループの出力は多重通路−免除（free）ステレオパイ
ロット信号の位相に実質的になり、該位相−ロックルー
プはロックを維持する。従って、望ましくない耳障りな
音がスピーカ出力から聞こえることを引き起こす位相−
ロックループ出力信号の急速な変化を避けることができ
る。

【００１８】最小器３０は、多重通路ひずみの間に、音
声のブランクを提供するためミュート回路２３に更に接
続することができる。パワースィッチ１５、ステレオデ
コーダ２２及びミュート回路２３は、最小器３０からの
１つの多重通路検出信号によって好適には全て制御され
る。

【００１９】図２は、従来技術の受信機での多重通路ひ
ずみの増長を説明している。図２の曲線Ａ−Ｅは、最小
器３０が備えられていない場合に生ずる図１のポイント
Ａ−Ｅでの、位相擾乱の大きさを示している。ステレオ
パイロット信号のインパルス位相シフトは、ポイントＡ
（ＲＦミクサへの入力）で生じる。曲線Ｂ，Ｃ，Ｄ及び
Ｅは、従来技術の受信機で生じる図１のポイントＢ，
Ｃ，Ｄ，Ｅでの位相擾乱の増大された周期を示してい
る。

【００２０】図３は、ステレオ差チャンネルの復調の目
的のための再生パイロットを供給するステレオデコーダ
２２に内蔵された位相−ロックループ（ＰＬＬ）３１を
示している。再生されたパイロット信号の利用は、ステ
レオデコーダにおいて従来からのものである。受信され
た１９KHz ステレオパイロット信号は、位相検出器３２
に供給される。位相検出器３２の出力は、電圧制御発振
器（ＶＣＯ）３４の入力に接続される出力を有するルー
プフィルタ３３へ接続されている。ＶＣＯ３４の出力
は、ステレオ差チャンネルを復調するのに用いる３８KH
z の再生されたパイロット信号から成る。該再生された
パイロット信号は、２分割回路４０を介して、位相検出
器３２の第２入力に送り返されるよう接続されている。
２分割回路４０の出力は、ステレオパイロット信号に対
して直角の（即ち、９０°位相シフトされた）１９KHz
の信号である。

【００２１】ループフィルタ３３は、多重通路検出信号
に応答して長い時定数でＰＬＬ３１をラッチする目的の
ための切り換え可能な時定数を提供するため特に適用さ
れている。ここで、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３
５は、最小器３０からの多重通路検出信号を受信するた
めに接続されているゲートを有する。ＦＥＴ３５のソー
スとドレインは、抵抗器３６のそれぞれの端に接続され
ている。該ＦＥＴ３５と抵抗器３６との並列結合が、位
相検出器３２の出力とオペアンプ（ｏｐ ａｍｐ）３８
の入力との間で、抵抗器３７に直列に接続されている。
コンデンサ３９は、オペアンプ３８の入力と出力との間
に接続されている。オペアンプ３８の出力は、ＶＣＯ３
４の入力に接続されている。

【００２２】多重通路検出信号は、ＦＥＴ３５を多重通
路の不在により導電性にするように負のロジック信号が
採用され、抵抗器３６が時定数に影響しない。ループフ
ィルタ３３は、従来技術のように、抵抗器３７とコンデ
ンサ３９とにより決定される時定数を提供する比例積分
制御器として動作する。しかしながら、多重通路の存在
によりＦＥＴ３５が非導電性にされると、抵抗器３６の
抵抗分が該時定数回路に加えられる。抵抗器３６は高い
抵抗分を有し、再生されたパイロットが一時的に位相及
び周波数に固定されるように位相−ロックループを長い
時定数でラッチする。

【００２３】ＦＥＴ３５は、最小器３０からの正電位に
応答して導電性になる高揚モードデバイスであることが
望ましい。図４は多重通路検出信号を示し、ここでは、
ハイレベルのロジック電圧が通常の状態を指示し、ロウ
レベルのロジック電圧が多重通路の発生を指示してい
る。多重通路発生は、ｔ₁ で検出され、ロウ多重通路検
出信号はｔ₁ からｔ₂ の周期を有している。

【００２４】ロウ多重通路検出信号の周期（即ち、受信
機で訂正動作が取られている間の時間）は、多重通路発
生の程度により決定される。好適な実施例において、多
重通路発生の程度は、ステレオパイロット信号の検出さ
れた位相シフトの位相の大きさにより決定される。イン
パルス位相シフトの大きさは、本願と共に出願中の出願
番号（９２−０７５）に記述された検出器を用いて決定
することができる。この代わりに、多重通路発生の程度
を、多重通路検出に用いられる方法に基づき測定された
多重通路雑音の雑音パワー、或いは、ＦＭ信号の受信さ
れた信号強度の変化として規定することもできる。

【００２５】図５は、多重通路発生の程度に対するロウ
多重通路検出信号の周期をプロットしたものである。程
度の所定レベル以下では、訂正動作は取られない。程度
のしきい値において、約５０ミクロ秒の最小周期を有す
る多重通路検出信号が、多重通路検出器／最小器３０で
発生される。多重通路発生の程度の増大に伴い、５ミリ
秒の最大周期まで増大する周期が採用される。５ミリ秒
よりも長く延長されたＲＦミクサのミュート或いは不能
化のいずれかは、受信機の出力での不快な雑音を引き起
こす。

【００２６】発明の好適な実施例を、ここに示し記述し
たが、このような実施例は例示のためのみに提供されて
いることが理解されるべきである。多くの改変、改造及
び代用が、発明の精神から離れることなく当業者により
成し得る。従って、添付の特許請求の範囲が、発明の精
神及び範囲内の分野としてこのような改変を含むことを
意図している。

【００２７】関連出願の参照 この出願は、“ステレオパイロット信号の位相比較を用
いる多重通路検出器”とタイトルされた、共に本出願人
に承継された出願番号９２−０７５の、同時に提出され
た出願と関連し、これは参照のために本願に採り入れら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＦＭステレオ受信機を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の訂正動作を取らない従来技術の受信機
において発生している多重通路擾乱を示している。

【図３】本発明に係る改善された位相−ロックループを
示す模式図である。

【図４】本発明の多重通路制御信号を示す図である。

【図５】多重通路の程度に基づく多重通路制御信号の周
期の好適な制御曲線をプロットした図である。

【符号の説明】

１０ 受信機 １２ ＲＦフィルタ ２０ ＩＦセクション ２１ ＦＭ復調器 ２２ ステレオデコーダ ２３ ミュート回路 ３０ 多重通路検出器／最小器 ３１ 位相−ロックループ ３２ 位相検出器

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間周波数（ＩＦ）信号を発生するＲＦ
   ミクサ手段と、 前記ＲＦミクサ手段へパワーを選択的に提供する切り換
   え可能パワー手段と、 前記ＩＦ信号での多重通路ひずみの誘起を検出し、そし
   て、多重通路ひずみの検出された誘起により、前記切り
   換え可能パワー手段に瞬時的に前記ＲＦミクサ手段から
   のパワーを取り除かせる多重通路検出器手段とを有する
   受信機装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、前記多
   重通路検出器手段が、多重通路ひずみ発生の程度を測定
   する程度手段と、パワーが前記ＲＦミクサ手段から除か
   れる間の前記測定された程度に比例する時間間隔を決定
   するタイミング手段とを有する装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の装置であって、更に、
   前記ＩＦ信号からのパイロットキャリアを発生するキャ
   リア手段を有し、該キャリア手段が、 位相−ロックループと、 前記多重通路検出器手段に接続され、多重通路ひずみの
   検出された誘起により前記位相−ロックループを瞬間的
   にラッチするラッチ手段とを有する装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置において、前記多
   重通路検出器手段が、多重通路ひずみ発生の程度を測定
   する程度手段と、前記位相−ロックループがラッチされ
   ている間及びパワーが前記ＲＦミクサ手段から除かれて
   いる間の前記測定された程度に比例する時間間隔を決定
   するタイミング手段とを有する装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の装置であって、更に、 前記ＩＦ信号から与えられた音響出力信号を増幅する出
   力手段と、 多重通路ひずみの検出された誘起により前記出力手段を
   瞬間的にミュートするミュート手段とを有する装置。
6. 【請求項６】 中間周波数（ＩＦ）信号を発生するＲＦ
   ミクサ手段と、 前記ＩＦ信号からキャリア信号を再生するキャリア手段
   であって、ラッチ可能な位相−ロックループを有するキ
   ャリア手段と、 前記ＩＦ信号の多重通路ひずみの誘起を検出し、そし
   て、多重通路ひずみの検出された誘起により前記位相−
   ロックループを瞬時的にラッチさせる多重通路検出器手
   段とを有する装置。
7. 【請求項７】 請求項６の装置において、前記多重通路
   検出器手段が、多重通路ひずみ発生の程度を測定する程
   度手段と、前記位相−ロックループがラッチされている
   間の前記測定された程度に比例する時間間隔を決定する
   タイミング手段とを有する装置。
8. 【請求項８】 ＦＭステレオ受信機の多重通路ひずみの
   影響を最小にする方法であって、 受信したラジオ周波数（ＲＦ）信号にヘテロダイン効果
   を起こさせ、中間周波数（ＩＦ）信号を発生するステッ
   プと、 前記ＩＦ信号に影響している多重通路ひずみの誘起を検
   出するステップと、 多重通路ひずみの前記誘起の検出に応答して第１の時間
   間隔にわたり前記へテロダイン効果を起こさせるステッ
   プを中断するステップであって、前記時間間隔は約５０
   ミリ秒以下であるステップとからなる方法。
9. 【請求項９】 請求項８の方法であって、更に、 多重通路ひずみの前記誘起の程度を測定するステップ
   と、 前記測定した程度に比例する周期の前記第１時間間隔を
   提供するステップとを有する方法。
10. 【請求項１０】 請求項８の方法であって、更に、 位相−ロックループを用いてパイロット信号からステレ
    オキャリア信号を再生するステップと、 前記再生されたキャリア信号を用いてＦＭステレオ信号
    を回復するステップと、 前記第１時間間隔の間に前記位相−ロックループをラッ
    チするステップとを有する方法。
11. 【請求項１１】 請求項８の方法であって、更に、 前記第１時間間隔の間に前記受信機の出力をミュートす
    るステップを有する方法。
12. 【請求項１２】 ＦＭステレオ受信機の多重通路ひずみ
    の影響を最小にする方法であって、 受信したラジオ周波数（ＲＦ）信号にヘテロダイン効果
    を起こさせ、中間周波数（ＩＦ）信号を発生するステッ
    プと、 前記ＩＦ信号に影響している多重通路ひずみの誘起を検
    出するステップと、 位相−ロックループを用いてパイロット信号からステレ
    オキャリア信号を再生するステップと、 前記再生されたキャリア信号を用いてＦＭステレオ信号
    を回復するステップと、 多重通路ひずみの前記誘起の検出に応答して、前記第１
    時間間隔にわたり前記位相−ロックループをラッチする
    ステップであって、前記時間間隔は約５０ミリ秒以下で
    あるステップとからなる方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２の方法であって、更に、 多重通路ひずみの前記誘起の程度を測定するステップ
    と、 前記測定された程度に比例する周期の第１時間間隔を提
    供するステップとを有する方法。
14. 【請求項１４】 請求項１２の方法であって、更に、 前記第１時間間隔にわたり前記ヘテロダイン効果を起こ
    させるステップを中断するステップを有する方法。
15. 【請求項１５】 請求項１２の方法であって、更に、 前記第１時間間隔にわたり前記受信機の出力をミュート
    するステップを有する方法。