JPS5952598B2 - マルチチヤンネルレコ−ド復調方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直接波信号と被角度変調波信号とが多重されて
録音されているマルチチャンネルレコードより再生した
被角度変調波信号の復調に際し、被角度変調波信号の変
調信号の中低域周波数では比較的広いロックレンジのフ
ェーズ・ロツクド・ループ（以下ＲＬＬと略す）により
大きな周波数偏移を有する変調波を少ない歪で復調し、
かつ変調信号の高域周波数では比較的狭いロックレンジ
のＰＬＬにより直接波信号帯域から被角度変調波信号帯
域への妨害波の影響が小である様に復調し、複数個のＰ
ＬＬの復調出力を加算することにより、復調出力中に生
じる歪を低減し、加えて信号対雑音比の向上した復調信
号を得るマルチチャンネルレコード復調方式を提供する
ことを目的とする。

第１図はＰＬＬの１例のブロック系統図を示す。

一般にマルチチャンネルレコードを再生する場合、１個
のＰＬＬを用いて被角度変調波信号を復調する。すなわ
ち、第１図において入力端子１より入来した再生被角度
変調波信号は位相比較器２に供給され、ここで被角度変
調波信号のキャリア周波数を中心周波数とする電圧制御
発振器（以下ＶＣＯと略す）５よりの信号と位相比較さ
れ、これらの位相差に応じた誤差電圧とされた後、ルー
プフィルタ３に供給され、その高周波成分を減衰される
。上記ループフィルタ３より取り出された信号は直流増
幅器４で増幅された後、上記ＶＣＯ５に制御電圧として
供給されその出力発振周波数を制御する一方、出力端子
６より被角度変調波信号の復調信号として取り出される
。

このように、ＰＬＬは一種のフイルタとみなすことがで
き、ある周波数範囲の信号を通過させる特性を有する。

これがすなわち、キヤプチヤレンジあるいはロツクレン
ジ特性であり、入力被角度変調波レベルに応じてその通
過帯域（ロツクレンジ）が決定され、またその範囲は人
為的に可変することも可能である。従つてＰＬＬのロツ
クレンジの大小により復調信号の周波数特性が決定され
る。ところで、マルチチヤンネルレコードを再生する際
に、再生被角度変調波信号のキヤリアの異常ドロツプ、
あるいは直接波信号の高調波によるキヤリアに近接した
妨害波による過変調等の原因により上記マルチチヤンネ
ルレコードの再生音中に異常雑音が生ずることがある。

そこで、上記雑音を低減除去するために、従来はＰＬＬ
のロツクレンジを変調信号の最大偏移周波数に略等しい
かあるいは異常現象発生時それよりも狭くすることによ
り、異常ロツクを防止すると同時に復調信号の高域周波
数（８ＫＨｚ附近）を減衰させて見掛け上雑音レベルを
低下させている。

このＰＬＬのキヤプチヤレンジあるいはロツクレンジは
、周知の如くＰＬＬのループゲインで５決定され、この
ループゲインは直流増幅器４の利得及びループフイルタ
３の通過量及び位相比較器２、ＶＣＯ５の変換利得がそ
の主たる要因をなす。このＰＬＬのループゲインを増減
させてロツクレンジを可変する方法として、主にループ
フイ．ルタの特性を変化させてその出力信号を制御する
ことによつて所望のロツクレンジを得る方法が通常用い
られる。第２は従来のループフイルタの１例の具体的回
路を示す。

同図中、７は位相比較器２の出力側に．接続される入力
端子で、抵抗Ｒ１を介して直流増幅器４の入力側に接続
される出力端子８に接続されている。抵抗Ｒ１と出力端
子８との接続点はコンデンサＣ１及び可変抵抗Ｒ２より
なる直列回路を介して接地されている。これにより、ル
ープフイ・ルタは低域フイルタより成立し、通常可変抵
抗Ｒ２を可変することにより第３図に示す如き所望の周
波数特性が得られる。すなわち、ループフイルタ３とし
て従来使用されている第２図に示す如きラグリードフイ
ルタの周波数特性は第３図に示す如く、コンデンサＣ１
の容量値と抵抗Ｒ１の抵抗値とにより決まる周波数ｆ１
と、コンデンサＣ１の容量値と可変抵抗Ｒ２の抵抗値と
により決まる周波数Ｆ２間でのみ。

ＤＢ／０ｃｔで減衰し、周波数ｆ１以下及びＦ２以上で
は平坦な特性となる。この時のＰＬＬのロツクレンジ特
性は第４図に実線で・示す如くになる。ここで、第４図
中Ｆｃは入力被角度変調波信号のキヤリア周波数を示す
。また、可変抵抗Ｒ２の抵抗値を小にすると、ループフ
イルタ３の周波数特性は周波数Ｆ２以上で第３図に破線
で示す如くになり、このときのＰＬＬはそのループゲイ
ンを低下せしめられ、そのロツクレンジ特性は第４図に
破線で示す如くに可変される。

同様に可変抵抗Ｒ２の抵抗値を更に小にするとループフ
イルタ３の周波数特性及びＰＬＬのロツクレンジ特性は
第３図及び第４図に夫々一点鎖線で示す如くになる。通
常、第３図に示す周波数Ｆ２は１０ＨＺ程度に選定され
ており、従つてループフイルタ３の出力は全ての周波数
で一様にその出力を増減させているため、結果としてロ
ツクレンジは周波数特性をもつていないといえる。

いいかえると、高域周波数（８ＫＨｚ附近）の変調信号
でキヤリアを変調した被角度変調波信号がＰＬＬに入来
しても、また中低域周波数（２ＫＨｚ附近以下）の変調
信号で搬送波（キヤリア）を変調した被角度変調波信号
がＰＬＬに入来しても、これらの被角度変調波信号は常
に一様に制御されていることになる。

従つてマルチチヤンネルレコードを再生する際、例えば
シンバル音のように特に高域周波数（８ＫＨｚ附近）に
多くエネルギーが分布している変調信号でキヤリアを変
調した被角度変調波信号がＰＬＬに入来した場合、異常
音防止上、上記可変抵抗Ｒ２を可変してその最大偏移周
波数が変調信号の偏移周波数に略等しくされたロツクレ
ンジよりも狭くすることにより、直接波信号帯域から被
角度変調波信号帯域への妨害波の飛び込みにより生じる
本来の被角度変調波信号とは別に形成された異常被角度
変調波に対してもＰＬＬの過渡応答が低下しているため
、上記異常被角度変調波に対する異常ロツクが防止され
ると同時に、更にたとえロツクはずれが生じてもＰＬＬ
のループゲイン低下による復調信号高域減衰特性により
、見掛け上雑音レベルが減少して聴感上、異常音が認識
されなくなるといつた特長を有する。

しかしながら、上記変調信号が例えばトランペツト音の
ように特に中低域周波数（２ＫＨｚ附近以下）に多くエ
ネルギーが分布しており、この変調信号の偏移周波数が
ロツクレンジを越えている場合には、そのロツタレンジ
の狭さによる見掛け上の過変調現象が生じ、被角度変調
波が正常であるにも拘らずＰＬＬの復調信号中に第５図
Ｂに示す如き異常雑音が生じる。

この異常雑音は第５図Ａに示す上記の高域の変調信号の
場合とは異なり、極めて耳ざわりな音として聴感上認識
され得る。すなわち、上記従来のＰＬＬはロツクレンジ
を一様に狭くするため、高域の変調信号の場合は異常雑
音は聴感上無視し得るが、中低域の変調信号の場合は被
角度変調波信号が正常であるにもかかわらず、ロツクは
ずれが生じ、ＶＣＯ５の出力信号とＰＬＬの入力信号と
のビード音が発生し聴感上認識されるという欠点があつ
た。またこれとは逆にロツクレンジを広くとると、ＰＬ
Ｌは着実にロツク状態を保持し続ける。

すなわち、過渡応答が迅速になり、スリツプ（１つの被
変調波信号を飛びこして次の信号にロツクすること）が
生じないため、多少でも被角度変調波信号に異常がある
と異常雑音が生じ耳につく。従つて、この場合のＰＬＬ
は、上記中低域周波数附近でのロツクレンジの狭さから
くるロツクはずれを生じることはないが、逆に入力被角
度変調波信号の変調信号が高域にエネルギー分布を多く
有している場合には、わずかな異常でも応答し、また直
接波信号帯域からの被角度変調波帯域への妨害波の飛び
込みが生じ、更に復調信号の周波数特性が高域減衰特性
を有していないため、異常雑音が聴感上認識されるよう
になるという欠点があつた。本発明は上記欠点を除去す
るものであり、第６図と共にその１実施例を説明する。
以下説明は簡便のため２個のＰＬＬを使用するものにつ
いて行なう。すなわち、入力端子９より入来した被角度
変調波信号は２個のＰＬＬｌＯ，ｌｌにそれぞれ印加さ
れる。

ＰＬＬｌＯは被角度変調波信号の変調信号の最大偏移周
波数範囲に等しいかあるいはより広いロツクレンジを有
し、例えばトランペツト音のように特に中低域周波数に
多くエネルギーが分布している変調信号に対して歪の少
ない復調を行つＯしかし、直接波信号帯域からの被角度
変調波帯域への妨害波の飛び込みで生じる歪の発生は防
止できない。

ＰＬＬｌＯの復調出力は遅延回路１２に印加される。遅
延回路１２はＰＬＬｌＯ，ｌｌの復調出力がロツクレン
ジの違いにより遅延時間差を生じるためにそれを補償す
る。ＰＬＬｌｌはＰＬＬｌＯに比して狭いロツタレンジ
を有し、例えばシンバル音のように特に高域周波数に多
くエネルギーが分布している変調信号に対して高域復調
信号を減衰させ、見かけ上雑音レベルを低減すると同時
に直接波信号帯域から被角度変調波信号帯域への干渉に
より生じる歪の発生を軽減する。しかし、中低域周波数
に多くのエネルギーが分布しているロツクレンジよりも
大きな周波数偏差を有する被変調波信号の復調時には第
５図Ｂに示すような歪を発生する。ＰＬＬｌｌの復調出
力は高域周波数補正回路１３に印加される。高域周波数
補正回路１３はＰＬＬｌｌのロツクレンジが狭く高域復
調信号が減衰するのでそれを補正する。遅延回路１２、
高域周波数補正回路１３の出力は加算回路１４に印加さ
れ出力端子１５より、再生被角度変調波信号の復調信号
が取り出される。直接波信号帯域から被変調波帯域への
妨害波の飛び込みが起つた場合、ＰＬＬｌｌの復調出力
には歪が生じないが、ＰＬＬｌＯの復調出力には歪（雑
音）が発生する。ＰＬＬｌＯ，ｌｌによる復調信号は遅
延回路１２、高域周波数補正回路１３により等しくなる
様補正してありこれをＶｓとおき、ＰＬＬｌＯの復調出
力に発生する雑音成分をＱｖｎｌ２とすれば、ＰＬＬｌ
Ｏによる復調出力はＶｓ＋Ｓｙ／２であり、出力端子１
５で゛は ２Ｖｓ＋ＶＶｎｌ２ となり、ＰＬＬｌＯを単独で使用した場合より信号対雑
音比は６ｄＢ改善される。

中低域周波数に多くのエネルギーが分布している変調信
号の偏移周波数がＰＬＬｌｌのロツクレンジを超えた場
合、ＰＬＬｌＯの復調出力には歪は生じないがＰＬＬｌ
ｌの復調出力には歪（雑音）が発生する。

その雑音成分をｓ／２とすれば上記と同様に出力端子１
５では２ＶＳ＋Ｑ２となりＰＬＬｌｌを単独で使用した
場合より信号対雑音比は６ｄＢ改善される。さらに上記
２つの雑音が同時に発生するような場合について述べる
。

ＰＬＬ］０による復調出力が ｓ＋へ２ ＰＬＬ１１による復調出力が Ｖｓ＋！Ｖｎ２２である
。

一方雑音成分は異なつた原因により発生しているため相
互に発生源が全く独立しているとみなせるが、その大き
さがほとんど同じとき、すなわち ２＝！２＝ＶＷ２の
とき、出力端子１５で゛は となる。

したがつてＰＬＬｌＯ，ｌｌをそれぞれ単独で使用した
場合より、信号対雑音比は３ｄＢ改善されることになる
。第６図において遅延回路］２及び高域周波数補正回路
１３は、ＰＬＬ］０，１１の遅延時間差及び高域周波数
特性の差による周波数特性の乱れが許容値である時は省
略されうる。

また、ＰＬＬを２個以上複数個使用した場合、同様な回
路構成ができ、その個数に応じて雑音はより改善される
。

上述の如く本発明は、直接波信号と被角度変調波信号と
が多重されて録音されているマルチチヤンネルレコード
より再生した被角度変調波信号の復調に際し、広いロツ
クレンジを有するＰＬＬと比較的狭いロツクレンジを有
するＰＬＬとそれぞれ少なく共１個づつ使用し、その復
調出力を加算して被角度変調波信号の復調信号を得てい
るため、被角度変調波信号の中低域周波数に多くのエネ
ルギーが分布している変調信号による見かけ上の過変調
現象と直接波信号帯域から、被角度変調波信号帯域への
干渉により、復調出力中に生じる歪及び雑音のレベルを
減少させることができる。

又、それに使用するＰＬＬの個数によりその軽減の度合
いを選択することもできる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はＰＬＬの１例のプロツク系統図、第２図はＰＬ
Ｌに適用されるループフイルタの１例の具体的回路を示
す図、第３図は第２図の周波数特性を示す図、第４図は
ＰＬＬの１例のロツクレンジ特性を示す図、第５図Ａ，
Ｂは従来のＰＬＬの高域及び中低域の復調信号波形図、
第６図は本発明における２個のＰＬＬを使用した実施例
のプロツク系統図である。 ９・・・・・・被角度変調波信号人力端子、１０・・・
・・・広いロツクレンジを有するＰＬＬ、１２・・・・
・・遅延回路、１１・・・・・・狭いロツクレンジを有
するＰＬＬ、１３・・・・・・高域周波数補正回路、１
４・・・・・・加算回路、１５・・・・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 直接波信号と被角度変調波信号とが多重されて録音
   されているマルチチャンネルレコードより再生した該被
   角度変調波信号の復調に際し、比較的広いロックレンジ
   特性のフェーズ・ロックド・ループと比較的狭いロック
   レンジ特性のフェーズ・ロックド・ループとをそれぞれ
   少くとも１個づつ設け、これらのフェーズ・ロックド・
   ループに復調すべき該被角度変調波信号を加えて復調を
   行い、これらのフェーズ・ロックド・ループの復調出力
   を加算することにより歪の低減した該被角度変調波信号
   の復調信号を得ることを特徴とするマルチチャンネルレ
   コード復調方式。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載したマルチチャンネル
   レコード復調方式において、比較的狭いロックレンジ特
   性のフェーズ・ロックド・ループの復調出力を周波数補
   正回路を介して加算回路に供給すると共に、比較的広い
   ロックレンジ特性のフェーズ・ロックド・ループの復調
   出力を遅延回路を介して加算回路に供給し、各復調出力
   の周波数特性及び遅延時間を合せた後に加算することに
   より平坦な周波数特性の復調信号を得ることを特徴とす
   るマルチチャンネルレコード復調方式。