JPS6024640B2 - 多チヤンネル円盤レコ−ドから再生された角度変調波信号の復調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 周波数変調波信号（ＦＭ波信号）や位相変調波信号（Ｐ
Ｍ信号）などの角度変調波信号の復調回路としてフェー
ズ・ロックド・ループ（以下、ＰＬＬと略記する）を用
い得ることは周知のとおりであり、可聴周波数帯域の信
号（ベースバンドの信号）と、角度変調波信号とが周波
数多重化されて記録されている形式の多チャンネル円盤
レコードから再生された信号中の角度変調波信号の復調
に当ってもＰＬＬが使用されることがある。

さて、上記したＰＬＬは周知のように、そのロツキング
レンジ（ロックレンジ）が入力角度変調波信号の信号レ
ベルに応じて広域に変化するものであり、また、ＰＬＬ
によって構成された角度変調波信号の復調回路からの復
調信号の周波数帯城中は、ＰＬＬのロックレンジに依存
して定まるから、ＰＬＬに対する入力角度変調波信号の
信号レベルが充分に高い場合には、ＰＬＬからの復調信
号の占有周波数帯域は充分に広いものとなり、前記の場
合とは逆に、ＰＬＬに対する入力角度変調波信号の信号
レベルが低い場合には、ＰＬＬからの復調信号の占有周
波数帯城中は狭いものとなる。というように、ＰＬＬは
それに入力されている角度変調波信号の信号レベルの高
低に応じてロックレンジが自動的に変化し、それにつれ
て復調信号の占有周波数帯城中が自動的に広狭に変化す
るというような特性を備えているのであり、したがって
、このような特性を備えているＰＬＬは一般的にみて、
多チャンネル円盤レコード、例えば、いわゆるＣＤ−４
方式の円盤レコードから再生された信号中の角度変調波
信号の復調手段として有利であると考えられる。ところ
で、いわゆるＣＤ−４方式の多チャンネル円盤レコード
‘こ周波数多重化形式で記録されているベースバンドの
信号と角度変調波信号による副チャンネル信号とは、周
波数軸上において極めて接近した配置関係のものとなさ
れているから、ベースバンドの信号がその高域部分に大
きな信号成分を含んでいるようなプログラムソースの場
合、例えば、サ、シ、ス、セ、ソなどのサ行音、あるい
はシンバル音などのようにベースバンドの高城部分に大
きな信号成分を含んでいるようなプログラムソースの場
合には、ベースバンドの信号の高城部分に存在する大き
な信号成分の高調波が角度変調波信号よりなる副チャン
ネル信号の周波数帯域内に大きなェネルギをもったもの
として現われ、それが副・チャンネル信号を構成する角
度変調波信号とベクトル的に加算された時に、角度変調
波信号を消失させてしまったり、あるいは角度変調波信
号を極端に歪ませてしまうようなことが起こる。

それで、ＣＤ−４方式の円盤レコードから再生された信
号中の角度変調波信号をＰＬｕこよる復調回路によって
復調した場合には、角度変調波信号の消失時にＰＬＬが
ロック外ずれを起こしたり、歪んだ角度変調波信号にＰ
ＬＬがロックしてしまったりすることが起りそれにより
復調信号中にパルス状の異常雑音が発生することが問題
となった。上記の問題点を解決するための一手段として
、従来、角度変調波信号の復調用のＰＬＬのループ内に
設けられた電圧制御発振器からの発振数が基準波として
与えられる同期検波器を用い、前記の同期検波器に復調
の対象とされる角度変調波信号を与えることにより、Ｐ
ＬＬがその復調信号中へ異常雑音を生じさせるような動
作を行なう際にＰＬＬのループ内における電圧制御発振
器の発振波に現われる位相の急激な変化状態を同期検波
器からその出力信号として取り出し、その出力信号を用
いてＰＬＬからの復調信号中における異常雑音を除去乃
至は軽減させるようにするということが試みられた。第
１図は上記した従来の解決手段を説明するための従来例
のものの概略構成を示すブロック図であって、この第１
図において、１は復調の対象とされる角度変調波信号の
入力端子「 ２は復調信号の出力端子であり、また、ブ
ロックＰＬＬで示されるものは、位相比較器３、ループ
フィル夕４、増幅器５、電圧制御発振器６などで構成さ
れたＰＬＬであって、このＰＬＬ中における電圧制御発
振器６は、それが自走発振をしている時の発振周波数値
が、復調の対象とされる角度変調波信号における搬送波
の周波数値と略々等しくなるようなものとなされ、かつ
、前記のＰＬＬはそれによって復調の対象とされる角度
変調波信号が良好に復調できるような復調特性を示すも
のとなるように、そのループゲインが設定されている。

また、第１図中において、７は前記した入力端子１に供
給された角度変調波信号を同期検波する同期検波器であ
って、この同期検波器７には前記したＰＬＬ中の電圧制
御発振器６の発振波が基準波として与えられている。

ＰＬＬが正常な復調動作を行なっている場合におけるＰ
ＬＬ中の電圧制御発振器６からの発振波と、入力角度変
調波信号との位相差は９００であるから、ＰＬＬがこの
ような動作状態にある時には、同期検波器７から出力信
号が送出されるようなことはないが、ＰＬＬがロック状
態から逸脱した際などのように、ＰＬＬ中の電圧制御発
振器６からの発振波の位相が、入力角度変調波信号の位
相と同相（あるいは逆相）となると、同期検波器７から
は出力信号が現われる。

上記した同期検波器７からの出力信号は、例えば時定数
回路や増幅器などで構成された制御信号発生回路８によ
って制御信号となされる。

そして、第１図示の従来回路では前記の制御信号により
、例えばＰＬＬの復調信号の伝送路中に設けられた利得
制御回路９の利得を制御することによってＰＬＬの復調
信号中の異常雑音が除去乃至は軽減できるようにしてい
るのである。ところが、第１図示の従来例回路において
は、ＰＬＬがロック外ずれを起こしたり、あるいはＰＬ
Ｌが歪んだ角度変調波信号にロックした場合などのよう
に、ＰＬＬからの復調信号中に異常雑音が発生する場合
だけに同期検波器７から出力信号が出力されるのではな
く、ＰＬＬの復調信号中に異常雑音が生じてない場合で
あっても、復調の対象とされる角度変調波信号に大きな
位相変化が急激に生じているような場合には、同期検波
器７の出力に出力信号が現われることがあり、このよう
な場合に第１図示の回路配置では誤動作を起こすという
欠点があった。

すなわち、例えばトランペットの音のように、中低城の
周波数帯城に繰返し周波数を有し、立上がりが急でかつ
波高値の大きなパルス列状を呈しているような信号を信
号波として搬送波を角度変調して得た角度変調波信号が
復調の対象とされるものであった場合には、復調の対象
とされる角度変調波信号は大きな位相変化が急激に生じ
ているような状態のものとなっている。

一方、復調の対象とされている角度変調波信号の復調に
用いられるＰＬＬとしては、上記のような信号形態を有
する信号波と対応した復調信号をも出力し得るようにそ
のループゲイン等が設定されるべきことは当然なのであ
るが、ＰＬＬはそのループゲインを大きく設定すると、
既述したようにロックレンジが拡大して耐雑音性が低下
するなどの不利な点が生ずるから、復調用のＰＬＬとし
ては、復調の対象とされる角度変調波信号の占有周波数
帯城をそのロックレンジ内に含むが、復調の対象とされ
る角度変調波信号の占有周波数帯城よりも箸るしく広い
ロックレンジを示すものとはならないように、そのルー
プゲインは比較的小さく設定されるのが普通であり、し
たがって、復調用のＰＬＬに対して大きな位相変化が急
激に生じているような状態の正常な角度変調波信号が供
給された場合において、ＰＬＬ中の電圧制御発振器６か
らの発振波の位相は、その瞬間に大きくずれて同期検波
器７から出力信号が送出されてしまうのである。なお、
ＰＬＬは上記の状態においてもＰＬいこおけるいわゆる
フライホイール効果によってロック外ずれを起こすよう
なことがなく、ＰＬＬは正常な復調動作を続行するので
、ＰＬＬからは正常な復調信号が得られるのである。こ
のように、第１図を参照して述べた従来の解決手段にお
いては、ＰＬＬからの復調信号中に異常雑音が発生する
際に出力信号が得られるように設けた同期検波器７が、
プログラムソースの如何によってはＰＬＬが正常な復調
動作を行なっている場合にも出力信号を送出するという
誤動作を行なうという欠点があった。

本発明は、多チャンネル円盤レコードから再生された信
号中の角度変調波信号をフェーズ・ロックド・ループで
構成された角度変調波の復調回路によって復調するよう
になされた多チャンネル円盤レコードから再生された角
度変調波信号の復調装置において、多チャンネル円盤レ
コードから再生された信号中の角度変調波信号を、前記
角度変調波信号における搬送波の周波数値付近の周波数
値で自走発振を行なうようになされた電圧制御発振器を
備えると共に、適当なループゲインに設定されることに
より入力角度変調波信号から復調信号が得られるように
構成された第１のフェーズ・ロックド・ループと、前記
した第１のフェーズ・ロックド・ループ中の電圧制御発
振器とは異なった自走発振周波数値で目走発振を行なう
ようになされた電圧制御発振器を備えると共に、前記し
た第１のフェーズ・ロックド・ループにおけるループゲ
インよりも大きなループゲインに設定されることにより
、入力角度変調波信号の占有周波数帯城がものロックレ
ンジ内に含まれるように構成された第２のフェーズ・ロ
ツクド・ループと、前記第２のフェーズ・ロックド・ル
ープにおける電圧制御発振器からの発振数が基準波とし
て与えられるようになされた同期検波器、などに対する
入力信号として供給するように構成し、また、前記した
同期検波器の出力信号に基づいて発生させた制御信号に
よって第１のフェーズ・ロツクド・ループのループゲイ
ンを制御するようにしてなる多チャンネル円盤レコード
から再生された角度変調波信号の復調装置を提供して、
上託した従来の解決手段における欠点を解消したもので
あり、以下、添付図面を参照してその内容を具体的に説
明する。

第２図は本発明の多チャンネル円盤レコードから再生さ
れた角度変調波信号の復調装置の一実施態様のものの概
略構成を示すブロック図であって、この第２図において
、１は復調の対象とされる角度変調波信号の入力端子、
２は復調信号の出力端子であり、また、ブロックＰＬＬ
，で示す部分は、位相比較器３、ループフィル夕（低域
櫨波器）４、増幅器５、電圧制御発振器６及び必要に応
じて設けられるループゲインの制御回路１４などで構成
された第１のフェーズ・ロックド・ループ（第１のＰＬ
Ｌ）であって、さらに、フロックＰＬＬ２で示す部分は
、位相比較器１ ０、ループフィルタ（低域渡波器）１
１、増幅器１２、電圧制御発振器１３などで構成された
第２のフェーズ・ロツクド・ループ（第２のＰＬＬ）で
ある。

また、７は前記した第２のＰＬＬ中の電圧制御発振器１
３の発振波が基準波として与えられていて、入力角度変
調波信号を同期検波する同期検波器であり、この同期検
波器７の出力信号は、制御信号発生回路８に与えられ、
制御信号発生回路８によって作られた制御信号は、図示
の例においては第１のＰＬＬ内に設けられたループゲイ
ンの制御回路１４及び復調信号の利得制御回路９などへ
利得制御信号として与えられる。なお、図中の１５は低
域猿波器であり、この低減猿波器１５は、第１のＰＬＬ
からの出力信号より搬送波成分を除去する作用を行なう
。

第２図中で図面符号９及び１４で示されている利得制御
回路及びループゲインの制御回路などは、図示の例にお
いては信号の伝送路に対して直列に挿入接続されている
抵抗Ｒと、伝送路に対して並列に挿入接続されている可
変抵抗器ＶＲ（図中では、トランジスタのコレクタ・ェ
ミッタ間抵抗をベース入力電圧によって可変させるよう
にした可変抵抗ＶＲを用いている場合を例示している）
とによって構成された可変減衰網形式のものを用いるも
のとして示されているが、実施に当っては他形式の利得
制御回路を用いてもよいことは当然である。

入力端子１に供給された復調の対象とされる角度変調波
信号が、前記した第１のＰＬＬ、及び第２のＰＬＬ２、
ならびに同期検波器７などへ同時に入力信号として加え
られると、第１のＰＬＬは復調信号を後続回路に送出す
るように動作し、また、第２のＰＬＬ２はそのループ内
に設けられた電圧制御発振器１３の発振波を同期検波器
７へ基準波として与えるように動作し、さらに、同期検
波器７は、それに入力された角度変調波信号を第２のＰ
ＬＬ中に設けられた電圧制御発振器１ ３からの発振波
を基準波として同期検波動作を行なう。

さて、ここで、前記した第１のＰＬＬ及び第２のＰＬＬ
がそれぞれどのように構成されているものであるかを、
第３図ａ〜ｅ図をも参照して以下に説明する。まず、第
３図ａ図は多チャンネル円盤レコードから再生された多
重化信号におけるベースバンドの信号Ｓｂと、角度変調
波信号Ｓａとの占有周波数帯城Ａ，Ｂの配置図であり、
図中のｆ，は角度変調波信号Ｓａの搬送波の周波数（角
度変調波信号の中心周波数）を示している。

多チャンネル円盤レコードから再生された多重化信号は
、それを高城渡波器または帯城猿波器を通すことにより
、第３図ｂ図示のように占有周波数帯城Ｂの部分の角度
変調波信号Ｓａのみが分離されて、これが復調の対象と
される角度変調波信号Ｓａとして入力端子１に供給され
る。上記した周波数帯城Ｂを占有するような、復調の対
象とされる角度変調波信号Ｓａを復調するために用いら
れるＰＰＬは、そのループ内に設けられる電圧制御発振
器６として、自走発振周波数が復調の対象とされる角度
変調波信号Ｓａにおける搬送波の周波数ｆ，または搬送
波の周波数ｆ，付近の周波数であるようなものが用いら
れると共に、そのロックレンジが復調の対象とされる角
度変調波信号Ｓａにおける占有周波数帯域Ｂと同程度あ
るいはそれよりも僅かに広い程度となるようなループゲ
インに設定されている。

これにより、第１のＰＬＬ，はそれに供給される入力の
角度変調波信号が正常な状態のものであった場合には、
プログラムソースの如何に拘わらずに正常な復調信号を
後続回路に送出するような復調動作を行なう。

第３図ｃ図は第１のＰＬＬの入力角度変調波信号の信号
レベルの変化と第１のＰＬＬ，のロックレンジそ，の変
化との関係を示す一例図である。また、第２のＰＬＬ２
はそのループ内に設けられる電圧制御発振器１３として
、目走発振周波数が前記した第１のＰＬＬにおける電圧
制御発振器６の自走発振周波数ｆ，とは異なる周波数ｆ
２であるようなものが用いられると共に、そのロックレ
ンジが復調の対象とされる角度変調波信号Ｓａにおける
占有周波数帯城Ｂを包含しうるようなものとなるように
大きなループゲインに設定されている。

第３図ｄ図、ｅ図は第２のＰＬＬ２の入力角度変調波信
号の信号レベルと第２のＰＬＬのロックレンジ夕２の変
化との関係を示す例図である。上記した第２のＰＬＬ２
における電圧制御発振器１３の目走周波数ｆ２は、第３
図ｄ図に例示するように、第１のＰＬＬにおける電圧制
御発振器６の自走発振周波数ら｝こ比べて低く設定され
ても、あるし・は、第３図ｅ図に例示するように、第１
のＰＬＬ，における電圧制御発振器６の自走発振周波数
ｆ，に比べて高く設定されてもどちらでも構わない。

また、上記した電圧制御発振器１３の自走発振周波数ｆ
２は、ｆ，の周波数値に対し近接した周波数値のものに
選定するよりも、ある程度離隔した周波数値のものに選
定されることが望ましい。

第１のＰＬＬにおける電圧制御発振器６の自走発振周波
数ｆ，が３０ＫＨＺの場合に、第２のＰＬＬにおける電
圧制御発振器１３の目走発振周波数らとして例えば、１
歌ＨＺ〜２班日２の範囲内の適当な周波数、あるいは、
３歌ＨＺ〜４歌ＨＺの範囲内の適当な周波数を選定する
などは、上記した電圧制御発振器１３の自走発振周波数
ｆ２の選定の仕方の一例態様であり、実際に、第１のＰ
ＬＬにおける電圧制御発振器６の目走発振周波数ｆ，が
３０ＫＨＺの時に、第２のＰＬＬにおける電圧制御発振
器１３の自走発振周波数ｆ２を１斑ＨＺに選定して本発
明装置を実施した場合には、好結果が得られている。上
記のように、第２のＰＬＬ２はそれに入力信号として与
えられる角度変調波信号Ｓａにおける搬送波の周波数ｆ
．とは異なる周波数ｆ２で自走発振を行なうようになさ
れた電圧制御発振器１３を備え、また、そのロックレン
ジが角度変調波信号Ｓａの占有周波数帯城Ｂを包含しう
るように、ループゲインが大きく設定されているために
、プログラムソースが例えばトランペットの音の信号で
あるような場合における角度変調波信号についても、電
圧制御発振器１３の発振波の位相は入力の角度変調波信
号の位相に追従し、したがって、このような場合には第
２のＰＬＬＩこおける電圧制御発振器１３の発振波が基
準波として供給されている同期検波器７からは出力信号
が生じない。

しかしながら、各種の原因によって復調の対象とされる
角度変調波信号の波が欠除し、そのために第２のＰＬＬ
２がロック外ずれを起こしたり、あるいは復調の対象と
される角度変調波信号がそれに混入した妨害波によって
歪んでいて、その歪んだ角度変調波信号に第２のＰＬＬ
がロックしたりする時には、第２のＰＬＬにおける電圧
制御発振器１３から基準波の供給を受けている同期検波
器７からは確実に大きな出力信号が送出される。

同期検波器７から送出された前記の出力信号は、制御信
号発生回路８において制御信号となされるが、これを第
１のＰＬＬ，中のループゲインの制御回路１４及び復調
信号の利得制御回路９などに対する利得制御信号として
与えると、第１のＰＬＬ，中のループゲインの制御回路
１４はその動作によって第１のＰＬＬのループゲインを
減少させて第１のＰＬＬのロックレンジを狭ばめ、また
、復調信号の利得制御回路９はその動作によって復調信
号を減衰させ、したがって、復調信号中に生じる異常雑
音は上記した利得制御回路９，１４による利得制御動作
によって良好に除去乃至は軽減されるのである。このよ
うに、本発明の多チャンネル円盤レコードから再生され
た角度変調信号の復調装置においては、復調の対象とさ
れる角度変調波信号を良好な耐雑音特性の下で復調でき
るように、ループ中に設けられた電圧制御発振器６の自
走発振周波数ｆ，や、ループゲインなどが設定された第
１のＰＬＬ，の他に、前記した第１のＰＬＬにおける電
圧制御発振器６の自走発振周波数ｆ，とは異なった周波
数らを自走発振周波数とする電圧制御発振器１３を備え
ると共に、復調の対象とされる角度変調波信号の占有周
波数帯城を含むようなロックレンジをもつように、その
ループゲインを大きく設定した第２のＰＬＬ２を設け、
前記第２のＰＬＬ２における電圧制御発振器１３からの
発振波を同期検波器７の基準波として与えることにより
、第１のＰＬＬ，がそれからの復調信号中に異常雑音を
生じさせるような動作状態をとる場合だけに同期検波器
７から出力信号が得られるようにし、例えばトランペッ
トの音のように、中低域の周波数帯城に繰返し周波数を
有し、立上がりが急でかつ波高値の大きなパルス列状と
呈しているような信号を信号波として搬送波を角度変調
して得た角度変調波信号が復調の対象とされるような場
合には、同期検波器７からは出力信号が現われないよう
にしたから、本発明装置においては第１図示のような従
来装置で問題となった誤動作を全く生ぜず、また、前記
した同期検波器７の出力信号に基づいて作られた制御信
号により、第１のＰＬＬにおけるループゲインを制御し
てロックレンジを狭め、また、前記の制御信号により復
調信号の利得制御回路を制御して復調信号を遮断乃至は
減少させることにより、復調信号中に現われる異常雑音
を除去乃至は減少させることができる。

図函の簡単な説明 第１図は従釆装置の一例のもののブロック図、第２図は
本発明の多チャンネル円盤レコードから再生された角度
変調波信号の復調装置の一実施態様のもののブロック図
、第３図ａ〜ｅ図は説明用の特性曲線図である。

１・・・入力端子、２・・・出力端子、ＰＬＬ，ＰＬＬ
，ＰＬＬ２・・・フェーズ・ロツクド・ループ、３，１
０・・・位相比較器、４，１１・・・ループフィル夕
、５，１２・・・増幅器、６，１３・・・電圧制御発振
器、７・・・同期検波器、８・・・制御信号発生回路、
９・・・利得制御回路、１４…ループゲインの制御回路
、１５・・・低域渡波器。

蓑１図 策２図 策３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多チヤンネル円盤レコードから再生された信号中の
   角度変調波信号をフエーズ・ロツクド・ループで構成さ
   れた角度変調波の復調回路によつて復調するようになさ
   れた多チヤンネル円盤レコードから再生された角度変調
   波信号の復調装置において、多チヤンネル円盤レコード
   から再生された信号中の角度変調波信号を、前記角度変
   調波信号における搬送波の周波数値付近の周波数値で自
   走発振を行なうようになされた電圧制御発振器を備え、
   また、適当なループゲインに設定されることにより入力
   角度変調波信号の占有周波数帯域がそのロツクレンジ内
   に含まれるように構成された第１のフエーズ・ロツクド
   ・ループと、前記した第１のフエーズ・ロツクド・ルー
   プ中の電圧制御発振器とは異なつた自走発振周波数値で
   自走発振を行なうようになされた電圧制御発振器を備え
   ると共に、前記した第１のフエーズ・ロツクド・ループ
   におけるループゲインよりも大きなループゲインに設定
   されることにより、入力角度変調波信号の占有周波数帯
   域がそのロツクレンジ内に含まれるように構成された第
   ２のフエーズ・ロツクド・ループと、前記第２のフエー
   ズ・ロツクド・ループにおける電圧制御発振器からの発
   振波が基準波として与えられるようになされた同期検波
   器などに対する入力信号として供給するように構成し、
   さらに、前記した同期検波器の出力信号に基づいて発生
   させた制御信号によつて第１のフエーズ・ロツクド・ル
   ープのループゲインを制御するようにしてなる多チヤン
   ネル円盤レコードから再生された角度変調波信号の復調
   装置。 ２ 多チヤンネル円盤レコードから再生された信号中の
   角度変調波信号をフエーズ・ロツクド・ループで構成さ
   れた角度変調波の復調回路によつて復調するようになさ
   れた多チヤンネル円盤レコードから再生された角度変調
   波信号の復調装置において、多チヤンネル円盤レコード
   から再生された信号中の角度変調波信号を、前記角度変
   調波信号における搬送波の周波数値付近の周波数値で自
   走発振を行なうようになされた電圧制御発振器を備え、
   また、適当なループゲインに設定されることにより入力
   角度変調波信号の占有周波数帯域がそのロツクレンジに
   含まれるように構成された第１のフエーズ・ロツクド・
   ループと、前記した第１のフエーズ・ロツクド・ループ
   中の電圧制御発振器とは異なつた自走発振周波数値で自
   走発振を行なうようになされた電圧制御発振器を備える
   と共に、前記第１のフエーズ・ロツクド・ループにおけ
   るループゲインよりも大きなループゲインに設定される
   ことにより、入力角度変調波信号の占有周波数帯域がそ
   のロツクレンジ内に含まれるように構成された第２のフ
   エーズ・ロツクド・ループと、前記第２のフエーズ・ロ
   ツクド・ループにおける電圧制御発振器からの発振数が
   基準波として与えられるようになされた同期検波器など
   に対する入力信号として供給するように構成し、さらに
   、前記した同期検波器の出力信号に基づいて発生させた
   制御信号によつて第１のフエーズ・ロツクド・ループか
   らの復調信号の振幅を制御するようにした多チヤンネル
   円盤レコードから再生された角度変調波信号の復調装置
   。