(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号源から出力される左右の音声信号を受けて和信号と差信号とを送出するマトリックス回路と、
和信号に直流オフセットを加えるオフセット加算回路と、
搬送波を発振する搬送波発振器と、
オフセット加算回路の出力信号と差信号と搬送波とを受けて直交変調する直交変調回路と、
オフセット加算回路の出力信号と差信号とのベクトル和信号と、オフセット加算回路の出力信号との間の位相角θの余弦値を求めるｃｏｓθ抽出演算回路と、
直交変調回路の出力信号と位相角θの余弦値とを乗算する乗算手段と、
を備え乗算手段の出力信号を送信することを特徴とするＡＭステレオ放送送信装置。
【請求項２】
請求項１記載のＡＭステレオ放送送信装置において、ｃｏｓθ抽出演算回路はオフセット加算回路の出力信号の逆数を演算する逆数演算器と、逆数演算器の出力信号と差信号とを乗算する乗算器と、乗算器の出力信号の逆正切を演算する逆正切演算器と、逆正切演算器の出力信号から余弦値を求める余弦値演算回路とを備えることを特徴とするＡＭステレオ放送送信装置。
【請求項３】
請求項１記載のＡＭステレオ放送送信装置において、直交変調回路は搬送波を９０°移相する移相回路と、搬送波とオフセット加算回路の出力信号とを乗算する第１の乗算器と、移相回路の出力信号と差信号とを乗算する第２の乗算器と、第１の乗算器の出力信号と第２の乗算器の出力信号を加算する加算器とを備えたことを特徴とするＡＭステレオ放送送信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＡＭステレオ放送送信装置に関し、さらに詳細には演算のみによってＡＭステレオ変調波を生成して送信するＡＭステレオ放送送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＡＭステレオ放送送信装置では、搬送波に用いる信号は、和信号による振幅変調出力と差信号による直交変調出力とを合成したものを使用している。このために、発生する振幅変調分をリミッタによって除去することが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように従来のＡＭステレオ放送送信装置では、リミッタを用いている。このリミット機能をアナログ処理で実現しようとすると、振幅変調成分をリミットするため増幅度を大きく採らなければならない。このために動作が不安定となり調整を必要とするという問題点があった。またディジタル処理でリミット機能を実現しようとすると、サンプリング周波数が低い場合は信号が有する位相情報に誤差を生じ、サンプリング周波数が高い場合は回路構成が複雑になるという問題点があった。
【０００４】
本発明は、リミッタを用いることなしにＡＭステレオ変調波を生成し送信することができるＡＭステレオ放送送信装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるＡＭステレオ放送送信装置は、音声信号源から出力される左右の音声信号を受けて和信号と差信号とを送出するマトリックス回路と、
和信号に直流オフセットを加えるオフセット加算回路と、
搬送波を発振する搬送波発振器と、
オフセット加算回路の出力信号と差信号と搬送波とを受けて直交変調する直交変調回路と、
オフセット加算回路の出力信号と差信号とのベクトル和信号と、オフセット加算回路の出力信号との間の位相角θの余弦値を求めるｃｏｓθ抽出演算回路と、
直交変調回路の出力信号と位相角θの余弦値とを乗算する乗算手段と、
を備え乗算手段の出力信号を送信することを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかるＡＭステレオ放送送信装置は、音声信号源から出力される左右の音声信号がマトリックス回路によって和信号と差信号とに変換され、オフセット加算回路によって和信号に直流オフセットが加えられ、オフセット加算回路の出力信号と差信号と搬送波とを受けた直交変調回路によって直交変調される。一方、オフセット加算回路の出力信号と差信号とのベクトル和信号と、オフセット加算回路の出力信号との間の位相角θの余弦値がｃｏｓθ抽出演算回路によって求められ、直交変調回路の出力信号と位相角θの余弦値とが乗算手段によって乗算されて、ＡＭステレオ変調波として送出され、ＡＭステレオ変調波生成のために従来必要としたリミッタは不要となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるＡＭステレオ放送送信装置を実施の形態によって説明する。
【０００８】
図１は本発明の実施の一形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置の構成を示すブロック図である。
【０００９】
本発明の実施の一形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置１は、音声信号源２から出力される左右の音声信号Ｓ（Ｌ）とＳ（Ｒ）はマトリックス回路３に供給されて、マトリックス回路３において左右の音声信号Ｓ（Ｌ）とＳ（Ｒ）からモノラル成分の和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）とステレオ成分の差信号Ｓ（Ｌ−Ｒ）に変換されて送出される。和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）はオフセット加算器４に供給されて直流成分Ｓ（１）が加算される。
【００１０】
差信号Ｓ（Ｌ−Ｒ）は加算器６に供給されてパイロット信号発振器５から出力されるＡＭステレオ放送であることを識別するためのパイロット信号Ｓ（Ｐ）と加算される。加算器６からの出力信号はＳ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）で示す。オフセット加算器４から出力される信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）は搬送波発振器８から出力される搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔと乗算器７において乗算されて、乗算器７から振幅変調波である乗算出力信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔが送出される。
【００１１】
一方、搬送波発振器８から出力される搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔは９０°移相器９にも供給されて、移相器９において９０°移相されて、移相器９から９０°移相された搬送波ｓｉｎ（ωｃ）ｔが送出され、加算器６からの出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）と９０°移相された搬送波ｓｉｎ（ωｃ）ｔとが乗算器１０に供給されて乗算されて、乗算器１０から変調波である乗算出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）ｓｉｎ（ωｃ）ｔが送出される。
【００１２】
乗算器７から出力される乗算出力信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔと乗算器１０から出力される乗算出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）ｓｉｎ（ωｃ）ｔとは加算器１１に供給されて加算され、加算器１１から直交変調波Ｄが送出される。加算器１１から出力される直交変調波Ｄは、下記の（１）式に示すごとくである。
【００１３】
【数１】
0003571520.tif 000002
【００１４】
オフセット加算器４から出力される出力信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）と加算器６から出力される出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）とはｃｏｓθ抽出演算器１２に供給され、ｃｏｓθ抽出演算器１２にてｃｏｓθが抽出される。
【００１５】
ｃｏｓθ抽出演算器１２は、逆数演算器１２１、乗算器１２２、逆正切演算器１２３、余弦値演算器１２４とを備えている。オフセット加算器４から出力される出力信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）の逆数を逆数演算器１２１にて演算し、逆数演算器１２１にて演算された逆数１／｛Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）｝と加算器６から出力される出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）とを乗算器１２２にて乗算する。乗算器１２２から出力される出力信号は｛Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）｝／｛Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）｝となる。
【００１６】
乗算器１２２から出力される出力信号｛Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）｝／｛Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）｝は逆正切演算器１２３に供給されて、逆正切演算器１２３において出力信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）と出力信号Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）とは互いに直交している信号として、そのアークタンジェントがとられ、逆正切演算器１２４から出力信号Ｅ＝ａｒｃｔａｎ｛Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）／Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）｝が余弦値演算器１２５へ送出される。
【００１７】
逆正切演算器１２３から出力される出力信号Ｅは余弦値演算器１２４に供給されて、出力信号Ｅに基づく余弦値が演算される。余弦値演算器１２４からの出力信号Ｆは、Ｆ＝ｃｏｓＥ＝ｃｏｓ［ａｒｃｔａｎ｛Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）／Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）｝］である。ここで、余弦値演算器１２４から出力される出力信号Ｆは、同相成分Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）と直交成分Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）との図２に示すベクトル図から、下記の（２）式の如く、ｃｏｓθとなる。
【００１８】
【数２】
0003571520.tif 000003
【００１９】
ｃｏｓθ抽出演算器１２からの出力信号Ｆ（＝ｃｏｓθ）と加算器１１からの出力信号である直交変調波Ｄとが乗算器１３に供給されて、乗算器１３において乗算される。この乗算によって、（１）式中の√  部分と（２）式中の√  部分とは打ち消されて、乗算器１３からの出力信号は下記の（３）式に示すごとくになる。
【００２０】
【数３】
0003571520.tif 000004
【００２１】
乗算器１３からの出力信号は（３）式からも明らかなようにＡＭステレオ変調波であって、同相成分と直交成分とのベクトル和と、同相成分との間のなす角度θの余弦値が乗算されているためモノラルＡＭ変調の場合とコンパチビリテイが得られ、この出力信号がアンテナ１４から送信される。このように、本発明の実施の一形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置によればリミッタなしでＡＭステレオ変調波が得られる。
【００２２】
ここで、オフセット加算器４を設けた理由について説明する。（イ）和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）と搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔとを乗算し、この乗算出力と搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔとを加算したときはＳ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔが得られる。これに対して、（ロ）和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）に直流成分Ｓ（１）を加算した加算出力Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）に、と搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔを乗算すると、乗算出力Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔが得られる。（イ）および（ロ）の両者共に同一の結果が得られる。
【００２３】
しかし、Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔからｃｏｓθを得ることは困難である。これに対して、上記（ロ）のように先に直流成分（８１）を加算した加算出力Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）と差信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）とからｃｏｓθ抽出演算器１２によってｃｏｓθを得ることが容易なためである。
【００２４】
次に、本発明の実施の他の形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置について説明する。
【００２５】
本発明の実施の他の形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置の構成を示すブロック図である。
【００２６】
本発明の実施の他の形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置では、和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）と搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔを乗算器２１において乗算し、乗算出力に搬送波ｃｏｓ（ωｃ）ｔを加算器２２において加算する。加算器２２から出力される加算出力はＳ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔである。加算器２２からの出力はオフセット抽出回路２３に供給して直流成分Ｓ（１）を抽出し、抽出された直流成分Ｓ（１）に加算器２４において和信号Ｓ（Ｌ＋Ｒ）を加算する。加算器２４の出力はＳ（１＋Ｌ＋Ｒ）である。
【００２７】
一方、差信号Ｓ（Ｌ−Ｒ）とパイロット信号発振器２６から出力されるパイロット信号Ｓ（Ｐ）とを加算器２６において加算し、加算出力Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）と加算器２４からの出力Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）とをｃｏｓθ抽出演算器３２に供給してｃｏｓθを求める。この場合、ｃｏｓθ抽出演算器３２はｃｏｓθ抽出演算器１２と同一の構成である。したがって、ｃｏｓθ抽出演算器３２からは前記（２）式に示すようにｃｏｓθが出力される。
【００２８】
９０°移相器２９において９０°移相された搬送波ｓｉｎ（ωｃ）ｔと加算器２６から出力される信号Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）とは乗算器３０において乗算される。乗算器３０からの出力はＳ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）ｓｉｎ（ωｃ）ｔである。加算器２２から出力される出力Ｓ（１＋Ｌ＋Ｒ）ｃｏｓ（ωｃ）ｔと乗算器３０から出力される出力Ｓ（Ｌ−Ｒ＋Ｐ）ｓｉｎ（ωｃ）ｔとは加算器３１において加算される。加算器３１からの加算出力は前記（１）式の直交変調波Ｄであることは明らかである。
【００２９】
直交変調波Ｄとｃｏｓθ抽出演算器３２から出力されるｃｏｓθとが乗算器３３において乗算されて、乗算器３３からの出力は上記（３）式で示したＡＭステレオ変調波が送出されて、アンテナ３４から送信される。リミッタなしでＡＭステレオ変調波が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかるＡＭステレオ放送送信装置によれば、従来必要としたリミッタが不要となり、リミッタによる搬送波の振幅調整などは不要となるという効果が得られる。さらに本発明にかかるＡＭステレオ放送送信装置によれば、回路構成も簡易で済むという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の一形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置の作用の説明に供するベクトル図である。
【図３】本発明の実施の他の形態にかかるＡＭステレオ放送送信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  ＡＭステレオ放送送信装置
２  音声信号源
３  マトリックス回路
４  オフセット加算器
５および２５  パイロット信号発振器
６、１１、２２、２４、２６および３１  加算器
７、１０、１３、２１、３０、３３および１２２  乗算器
８  搬送波発振器
９および２９  ９０°移相器
１２および３２  ｃｏｓθ抽出演算器
１４および３４  アンテナ
２３  オフセット値抽出器
１２１  逆数演算器
１２３  逆正切演算器
１２４  余弦値演算器
【図１】
0003571520.tif 000005
【図２】
0003571520.tif 000006
【図３】
0003571520.tif 000007