JPS5810893B2 - ４チヤンネルｆｍステレオ受信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の目的） 本発明は４つの個別チャンネルの情報ＬＦ。

ＬＢ、ＲＦ、ＲＢを含む４チャンネルステレオコンポジ
ット信号によってメインキャリアをＦＭ多重変調して送
受信する４チャンネルＦＭステレオ放送の受信方法に関
する。

４つの個別チャンネルの情報ＬＦ、ＬＢ、ＲＦ。

ＲＢを２つの合成信号に変換して伝送し、再生系におい
て再び４チャンネルステレオ信号を得る方法に次に述べ
る方法がある。

まず、本発明を説明するために、４つの個別チャンネル
の情報ＬＦ、ＬＢ、ＲＦ、ＲＢをベクトル的に合成して
、ステレオディスクレコード又は２トラツクテープのよ
うな２トラック媒体上で記録又は伝送すべき２つの合成
信号ＬＴ及びＲＴに変換するエンコーダＥの一例の構成
を第１図に示す。

このエンコーダＥの４個の入力端子１，２゜３．４にそ
れぞれ４つの個別チャンネルの情報、左前方信号ＬＦ、
左後方信号ＬＢ、右前方信号ＲＦ、右後方信号ＲＢをそ
れぞれ加える。

これらの４つの情報の呼称は、最終的に再生する４個の
スピーカの聴取室内での位置を表わすものであり、第１
図においては、これら信号を長さの等しい垂直方向の矢
で示し振幅は互いに等しく、かつ同一の基準位相を有し
ていることを表わす。

本例エンコーダＥは６個の移相回路網５，６，７，８゜
９．１０を備える。

これら移相回路網は、所要の周波数範囲内の情報をその
振幅を変えることなく、はぼ一定の量だけ移相せしめる
もので、各々周波数の関数である基準移相量ψを有し、
移相回路網６．９だけがこの基準移相量を与え、移相回
路網５．７，８，１０はψ−９０°の移相量を与えるも
のである。

「左前方」および「右前方」のスピーカに対応する左前
方信号ＬＦ及び右前方信号ＲＦを、それぞれ入力端子１
及び４及びそれぞれ関連する移相回路網５及び１０を経
てそれぞれ加算回路１１及び１２に供給する。

左後方信号ＬＢは移相回路網６及び７に並列に供給し、
前者の移相回路網６の出力を０．７０７の減衰係数を以
って加算回路１１に供給し、後者の移相回路網７の出力
を同じ減衰係数を以って加算回路１２に供給する。

右後方信号ＲＢも同様に移相回路網８及び９に並列に供
給し、それぞれの移相回路網８及び９の出力を、それぞ
れ−０，７０７の減衰係数を以って加算回路１１及び１
２に供給する。

加算回路１１及び１２の出力端子１３及び１４にそれぞ
れベクトル的に合成された第１の合成信号ＬＴ及び第２
の合成信号ＲＴを発生するものである。

上述したエンコーダＥにより４−２変換された第１の合
成信号ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴを、例えばステレオ
ディスクレコード、２トラツクテープレコーダ、ＦＭス
テレオ放送、その他の既知の２トラック媒体に供給する
ことができる。

次に、同様に本発明を説明するために、ステレオディス
クレコード等の２トラック媒体上に上述したように記録
した第１の合成信号ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴから４
つの個別チャンネルの情報をデコードして、４つのスピ
ーカで再生するデコーダＤの一例の構成を第２図に示す
。

記録媒体から適焔なトランスジューサ（例えばディスク
レコードの場合には慣例のステレオピックアップ）によ
って取りだした第１の合成信号ＬＴ及び第２の合成信号
ＲＴをデコーダＤの入力端子１５及び１６に供給する。

第１の合成信号ＬＴは基準移相量ψを与える移相回路網
１７を経て利得制御増幅器２３（この利得は、これに供
給される制御信号によって制御することができる。

）に供給し、出力端子２７に左前方信号ＬＦを優勢な信
号として含むＬＦ′を得る。

同様に、第２の合成信号ＲＴを基準移相量ψを与える移
相回路網２０を経て利得制御増幅器２６に供給し、出力
端子３０に右前方信号ＲＦを優勢な信号として含むＲＦ
′を得る。

左後方信号ＬＢを優勢な信号として含む信号ＬＢ′は、
第１の合成信号ＬＴをψ−９０°の移相量を与える移相
回路網１８に供給し、その出力と移相回路網２０の出力
とを加算回路２１においてそれぞれ０．７０７の減衰係
数で混合することによって取り出し、利得制御増幅器２
４を経て出力端子２８に得る。

右後方信号ＲＢを優勢な信号として含む信号ＲＢ′を得
るために、第２の合成信号ＲＴを９０°の移相量を与え
る移相回路網１９に供給し、その出力と移相回路網１７
の出力とを−０，７０７の減衰係数を以って加算回路２
２において混合することによって取り出し、利得制御増
幅器２５を経て出力端子２９に得る。

利得制御増幅器２３，２４，２５，２６は、デコーダＤ
の入力端子１５及び１６から供給される第１の合成信号
ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴに応答する第１の論理回路
３１の出力によって制御される。

第１の論理回路３１は、信号ＬＦ、ＬＢ。ＲＦ、ＲＢＯ
内、優勢な信号を含む１個又は２個以上のチャンネルを
検出し、利得制御増幅器２３゜２４．２５，２６に制御
信号を供給して優勢な信号を含むチャンネルの利得を増
大し、残余のチャ塔 ンネルの情報が独立して存在するほぼ完全な感じを与え
るものである。

最初に優勢な信号を含むものとして識別されたチャンネ
ルの音が減少し、他の異なるチャンネルの利得を迅速に
減衰せしめるとともに他のチャンネルの利得を増大せし
める。

まず、第１の合成信号ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴは各
々入力端子３２，３３よりイコライザ３４、３５，ＡＧ
Ｃ増幅器３６，３７を経て加算回路３８，３９で所定の
減衰係数０．７０７、−０．７０７を以って加算される
。

イコライザ３４。３５は人間の耳の指向感度の良い帯域
で第１の論理回路３１が良好に働く様にその感度を人間
の感度にあった補正を行なうものである。

ＡＧＣ増幅器３６，３７は次のような目的で挿入されて
いる。

入力端子３２，３３に供給される入力信号のレベルによ
って第１の論理回路３１からの制御信号が変化し、利得
制御増幅器２３，２４，２５，２６の利得が変り、コン
プレッサー、エキスパンダーとして働いてしまい非常に
不自然な感じを与える。

そこで第１の論理回路３１は入力信号の全体的な大きさ
によらず、その入力信号の内の各成分（ＬＦ，ＬＢ，Ｒ
Ｆ，ＲＢ等）がどの程度の割合で含まれているかを検知
しなければならない。

この各成分の比をとるために入力信号の全体の和を常に
一定にするのがＡＧＣ増幅器である。

そこで、ａ点、ｂ点、ｃ点、ｄ点の各点のベクトル合成
信号は図の通りである。

ところで、一般に同周波数、同レベルの２信号を全波整
流回路を通し、減算すると、同相又は逆相関係にある場
合は０になる。

これを応用し、ａ点、ｂ点、ｃ点、ｄ点の各ベクトル合
成信号をそれぞれ全波整流回路４０，４１，４２．４３
を経た後、減算回路４４，４５にそれぞれ加えるとａ点
及びｄ点ではＬＢが逆相、ＲＢは同相関係にあり、減算
回路４４に得られる信号はＬＦ、ＲＦ酸成分けになる。

その上、減算回路４４の出力が正の時はＬＦ＞ＲＦ、負
の時はＲＦ＞ＬＦで時間時間に比較されたレベルの差が
その絶対値となる。

同様にｂ点及び０点ではＬＦは同相、ＲＦは逆相関係に
あり、減算回路４５の出力はＬＢ、ＲＢ酸成分けになる
。

減算回路４５の出力が正の時はＬＢ＞ＲＢ１負の時はＲ
Ｂ＞ＬＢである。

以上の様に前方信号同志、後方信号同志の比較でその優
勢部分を取り出すことができる。

次に、減算回路４４及び４５の出力を全波整流し、時定
数回路を通し、各々のエンベロープを比較し、減算回路
４６の出力にその差信号が出てくる。

前方信号と後方信号の優勢同志の比較をある時間桁ない
、その時間で最も優勢な信号を取り出す。

減算回路４６からは、前方信号が優勢な場合には正の出
力信号が、後方信号が優勢な場合は負の出力信号が出て
出力端子４７に現われる。

この出力信号は波形整形回路４８を経て時定数回路。

４９により適当な時定数を加えられ利得制御増幅器２３
，２４，２５，２６の制御信号となる。

ところで、デコーダの出力ＬＦ′、ＬＢ′、ＲＦ′、Ｒ
Ｂ′のベクトルかられかるようにＬＦ、ＲＦのクロス・
トークは後方に、ＬＢ、ＲＢのクロス・トークは前方に
表われＬＦ・ＲＦ、ＬＢ・ＲＢ間のクロス・トークは理
論上０になっている為に前方信号ＬＦ′とＲＦ′、後方
信号ＬＢ′とＲＢ′を同時に２信号づつ制御すればよい
。

したがって、利得制御増幅器２３及び２６を前記制御信
号で同時に制御し、さらに利得制御増幅器２４及び２５
を位相反転回路５０を経た前記制御信号で同時に制御す
ればよい。

すなわち、信号ＬＦ、ＬＢ、ＲＦ、ＲＢのうちＬＦもし
くはＲＦが最もレベル的に優勢な場合は、利得制御増幅
器２３，２６の利得が増加するとともに利得制御増幅器
２４，２５の利得が減少する。

また、ＬＢもしくはＲＢが最もレベル的に優勢な場合は
反対に利得制御増幅器２３，２６０利得が減少するとと
もに利得制御増幅器２４，２５の利得が増加する。

一方、入力信号がＬＦ＝ＲＦ（＝ＣＦ）又はＬＢ＝ＲＢ
（＝ＣＢ）の場合には出力端子４７に信号は出てこない
。

そこでＣＦ、ＣＢにおいて制御する第２の論理回路５１
が必要となる。

以下にこの場合について説明する。

デコーダＤの入力信号ＬＴ及びＲＴはＣＦ。

ＣＢの入力に対し入力端子５２及び５３でベクトル図の
ようになる。

これをイコライザ５４及び５５、ＡＧＣ増幅器５６及び
５７を経て、加算回路５８の出力にはＣＦ酸成分み、減
算回路５９の出力にはＣＢ成分のみから成り、これらを
全波整流回路６０及び６１を経た後減算回路６２に加え
れば、出力端子６３にはＣＦ＞ＣＢの時は正、ＣＢ＞Ｃ
Ｆの時は負の信号が表われるので前方中央信号ＣＦと後
方中央信号ＣＢの内、優勢な成分を取り出せる。

これを波形整形回路６４を経て前述の第１の論理回路３
１０制御信号に加える。

すなわち、ＣＦ＞ＣＢの場合は利得制御増幅器２３゜２
６の利得が増加するとともに利得制御増幅器２４．２５
０利得が減少する。

またＣＦ＜ＣＢの場合は反対に利得制御増幅器２３，２
６の利得が減少するとともに利得制御増幅器２４，２５
の利得が増加する。

したがって、第１及び第２の論理回路３１゜５１よりの
制御信号で出力端子２７，２８，２９゜３０に現われる
出力信号のうち他の出力信号よりも優勢な個別チャンネ
ルの情報を含む出力信号を強化できる。

この発明は以上に説明した様な４チャンネルステレオ信
号再生方法において、２トラック伝送媒体としてＦ湘テ
レオ放送を用いた４チャンネルＦＭステレオ放送の新規
な受信方法を提供するものである。

（発明の構成） 第３図は４チャンネルＦＭステレオ放送方法の実施に直
接使用する送信装置の一例であり、その動作について以
下に説明する。

図において、Ｅは４−２変換用エンコーダ、６５はステ
レオ合成波信号発生回路、６６は周波数変調回路、６７
は加算回路、６８はＦＭ送信機、６９は送信アンテナで
ある。

（第１図、第２図と同一の構成要素は同一符号で示す。

）４つの個別チャンネルの情報ＬＦ、ＬＢ、ＲＦ、ＲＢ
は、４−２変換用エンゴーダＥで第１の合成信号ＬＴ及
び第２の合成信号ＲＴに変換され、ステレオ合成波信号
発生回路６５にそれぞれ加えられる。

４−２変換用エンコーダＥの動作は第１図の説明と同様
である。

ステレオ合成波信号発生回路６５の出力として（ＬＴ＋
ＲＴ）の和信号、（ＬＴ−ＲＴ）の差信号のＤＳＢ及び
パイロット信号を含んだステレオ合成波信号を得る。

一方、４−２変換用エンコーダＥから得た第１の合成信
号ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴをそれぞれ移相回路網１
７，１９を介して第１の論理回路３１に印加し、第１の
論理回路３１の出力として、受信側のデコード時の各チ
ャンネルの利得を増減して最も優勢な個別チャンネルの
情報を含むチャンネルの強化を行なう制御信号を発生す
る。

同様に、４−２変換用エンコーダＥよりの合成信号ＬＴ
及びＲＴを入力とする第２の論理回路５１により前方信
号の左右もしくは後方信号の左右が同レベルの場合の受
信側のデコード時の各チャンネルの利得を増減して優勢
な個別チャンネルの情報を含む前方もしくは後方の２信
号の２チヤンネルの強化を行なう制御信号を発生する。

そこで、この２つの制御信号を加え合わせて周波数変調
回路６６に印加する。

この制御信号は前方信号が優勢なときは正の直流電圧、
後方信号が優勢なときは負の直流電圧となり、周波数変
調回路６６で従来のパイロットトーン方式のＦＭステレ
オ放送方法との両立性を考慮すると例えば６７ＫＨｚ以
上の周波数帯域のサブキャリアを周波数変調する。

この際、周波数偏移はＩＫＨｚ位までのかなり狭いもの
で充分である。

そこで加算回路６７において、ステレオ合成波信号発生
回路６５よりのステレオ合成波信号と周波数変調回路６
６よりの被変調信号とを加算して４チャンネルステレオ
コンポジット信号とする。

そして、ＦＭ送信機６８においてこのコンポジット信号
によりメインキャリアを変調して、ＦＭ多重放送電波と
して送信アンテナ６９より発射する。

次に、第４図は本発明の４チャンネルＦＭステレオ受信
方法の実施に直接使用する受信装置の一例であり、その
動作について以下に説明する。

図において、７０は受信アンテナ、７１はＦＭ受信機、
７２は復調回路、７３はフィルター回路、７４は検波回
路、Ｄは２−４変換用デコーダである。

（第１図、第２図、第３図と同一の構成要素は同一符号
で示す。

）まず、前述の第３図で説明したＦＭ多重放送電波が受
信用アンテナ１０を経てＦＭ受信機に受信される。

ＦＭ受信機７１を経て得られる４チャンネルステレオコ
ンポジット信号に含まれているステレオ合成波信号は、
復調回路１２に印加し復調して第１の合成信号ＬＴ及び
第２の合成信号ＲＴを得る。

この第１の合成信号ＬＴ及び第２の合成信号ＲＴは、２
−４変換用デコーダＤの入力にそれぞれ印加されデコー
ドされて、４つの出力端子にそれぞれＬＦ′、ＬＢ′、
ＲＦ′。

ＲＢ′の４つの個別チャンネルの情報を得る。

２−４変換用デコーダＤの動作は第２図での説明と同様
である。

一方、４チャンネルステレオコンポジット信号に含まれ
ている被変調信号は、フィルター回路７３を経て選択さ
れ、検波回路７４により検波する。

検波回路７４の検波出力として正の直流電圧又は負の直
流電圧を得るが、これを２−４変換用デコーダＤ中の利
得制御増幅器２３及び２６の制御信号とし、さらに位相
反転器５０を経て利得制御増幅器２４及び２５０制御信
号とするものである。

この制御信号は、各情報中の優勢な成分のレベル変化に
応じて優勢チャンネルの利得を増大し又は他のチャンネ
ルの利得を減少する働きをする。

（発明の効果） 本発明では、４つの個別チャンネルの情報をベクトル的
に合成して作られた４チャンネルステレオコンポジット
信号によってメインキャリアをＦＭ多重変調して送受信
する４チヤンネルＦＭステレオ放送システムが得られる
。

又、本方法の受信側において各チャンネルに挿入された
利得制御増幅器を制御する信号を得る論理回路は放送側
に設け、受信側では簡単な検波回路でその制御信号を得
られる様にした。

その結果、受信装置は複雑な論理回路は不要であるので
非常に安価になる。

このことはＦＭ放送の聴取者側にとって大事なことであ
る。

そして、従来のような受信装置内の複雑な論理回路のバ
ラツキによる特性の違いをなくせる。

又、従来のＦＭステレオ放送方法と比較して、本方法で
は制御信号による被変調信号の帯域幅は狭いので、ＦＭ
の帯域はほとんど広がらない特長がある。

さらに、本方法はディスクレコードの分野においても応
用できる。

すなわち、４つの個別チャンネルの情報ＬＦ、ＬＢ。

ＲＦ、ＲＢをベクトル的に合成変換して得られた２つの
合成信号ＬＴ及びＲＴを、従来のステレオディスクレコ
ードに録音し、さらに左右いずれかの又はモノーラルで
音溝に制御信号による被変調信号を重畳して録音するも
のである。

この際、被変調信号のキャリアを可聴周波数近辺にすれ
ば従来のピックアップでコンパチブルに再生できる特長
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するための４つの個別チャンネル
の情報ＬＦ、ＬＢ、ＲＦ、ＲＢをベクトル的に合成して
２つの合成信号ＬＴ及びＲＴに変換するエンコーダの一
例を示す図、第２図は本発明を説明するための２つの合
成信号ＬＴ及びＲＴから４つの個別チャンネルの情報を
デコードするデコーダの一例を示す図、第３図は本発明
を説明するための４チャンネルＦＭステレオ放送方法の
実施に直接使用する送信装置の一例を示す図、第４図は
本発明の４チヤンネルＦＭステレオ受信方法の実施に直
接使用する受信装置の一例を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １４つの個別チャンネルの情報ＬＦ、ＬＢ。 ＲＦ、ＲＢをベクトル的に合成変換して２つの合成信号
   ＬＴ及びＲＴを得、該合成信号ＬＴ及びＲＴの和信号（
   ＬＴ＋ＲＴ）と、ＬＴ及びＲＴの差信号（ＬＴ−ＲＴ）
   のＤＳＢと、パイロット信号とから成るステレオ合成波
   信号と、上記各情報のレベルを相互に比較することによ
   り得られる比較出力でサブキャリアを周波数変調して得
   た被変調信号とを含む４チャンネルステレオコンポジッ
   ト信号でメインキャリアな周練数変調して送信された電
   波を受信復調し、前記４チャンネルステレオコンポジッ
   ト信号をデコードして４つの個別チャンネルの情報ＬＦ
   ′、ＬＢ′、ＲＦ′、ＲＢ′を得るとともに、前記被変
   調信号を検波して得られる制御信号により前記各チャン
   ネルの利得を増減することを特徴とする４チヤンネルＦ
   Ｍステレオ受信方法。