(57)【要約】【課題】  パイロット信号と副搬送波との位相差を自立的に小さくすることが可能なステレオ変調器、およびそれを用いたＦＭステレオ変調器を提供する。【解決手段】  本発明の実施形態のステレオ変調器は、（１）左側信号と右側信号とを、副搬送波に基づいて多重化した多重化信号を生成するマルチプレクサと、（２）多重化信号とパイロット信号とを合成したコンポジット信号を生成するミキサと、（３）副搬送波を１／２分周した分周副搬送波を生成する第１の分周器と、（４）分周副搬送波とパイロット信号との位相差を表す位相比較信号を生成する位相比較部と、（５）位相比較信号に基づいて位相差が小さくなるように副搬送波の位相を調整した調整副搬送波を生成する移相器と、（６）調整副搬送波を１／２分周したパイロット信号を生成する第２の分周器とを備えている。【選択図】  図１
2007103986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左側信号と右側信号との和を表す和信号と、該左側信号と該右側信号との差を副搬送波で振幅変調した差信号とを、該副搬送波に基づいて多重化することによって、多重化信号を生成するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサから出力された前記多重化信号とパイロット信号とを合成することによって、コンポジット信号を生成するミキサと、
前記副搬送波を１／２分周することによって、分周副搬送波を生成する第１の分周器と、
前記第１の分周器から出力された前記分周副搬送波と前記パイロット信号との位相差を表す位相比較信号を生成する位相比較部と、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号に基づいて、前記位相差が小さくなるように前記副搬送波の位相を調整した調整副搬送波を生成する移相器と、
前記移相器から出力された前記調整副搬送波を１／２分周することによって、前記パイロット信号を生成する第２の分周器と、
を備える、
ステレオ変調器。
【請求項２】
前記位相比較部は、前記第１の分周器から出力された前記分周副搬送波と前記パイロット信号との位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号を生成し、
前記移相器は、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号の前記パルス幅が基準クロックの周期より大きい場合に、第１のレベルの検出信号を出力するロックディテクタと、
前記ロックディテクタから出力された前記検出信号が第１のレベルである場合に、前記基準クロックの周期間隔でカウントしたカウント値を表すディジタル信号を出力するカウンタと、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号の前記パルス幅が狭くなるように、前記カウンタから出力された前記ディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、前記副搬送波の位相をシフトすることによって、前記調整副搬送波を生成するシフトレジスタと、
を有する、
請求項１に記載のステレオ変調器。
【請求項３】
左側信号と右側信号との和を表す和信号と、該左側信号と該右側信号との差を副搬送波で振幅変調した差信号とを、該副搬送波に基づいて多重化することによって、多重化信号を生成するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサから出力された前記多重化信号とパイロット信号とを合成することによって、コンポジット信号を生成するミキサと、
前記副搬送波と調整副搬送波との位相差を表す位相比較信号を生成する位相比較部と、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号に基づいて、前記位相差が小さくなるように前記副搬送波の位相を調整した前記調整副搬送波を生成する移相器と、
前記移相器から出力された前記調整副搬送波を１／２分周することによって、前記パイロット信号を生成する分周器と、
を備える、
ステレオ変調器。
【請求項４】
前記位相比較部は、前記副搬送波と前記調整副搬送波との位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号を生成し、
前記移相器は、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号の前記パルス幅が基準クロックの周期より大きい場合に、第１のレベルの検出信号を出力するロックディテクタと、
前記ロックディテクタから出力された前記検出信号が第１のレベルである場合に、前記基準クロックの周期間隔でカウントしたカウント値を表すディジタル信号を出力するカウンタと、
前記位相比較部から出力された前記位相比較信号の前記パルス幅が狭くなるように、前記カウンタから出力された前記ディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、前記副搬送波の位相をシフトすることによって、前記調整副搬送波を生成するシフトレジスタと、
を有する、
請求項３に記載のステレオ変調器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のステレオ変調器と、
前記ステレオ変調器から出力されたコンポジット信号に応じて主搬送波を周波数変調することによって、周波数変調信号を生成する周波数変調器と、
を備える、
ＦＭステレオ変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステレオ変調器とそれを用いたＦＭステレオ変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
左右二つの音声信号を多重変調し、この変調信号を無線送信するＦＭステレオ送信器が知られている。多重変調方式としては、パイロットトーン方式が知られている。このパイロットトーン方式を用いるＦＭステレオ送信器は、ＦＭステレオ変調器を有しており、このＦＭステレオ変調器は、ステレオ変調器と周波数変調器とから構成されている。ステレオ変調器は、３８ｋＨｚの副搬送波に基づいて左側信号Ｌおよび右側信号Ｒの差信号（Ｌ−Ｒ）を振幅変調し、この振幅変調された差信号（Ｌ−Ｒ）、和信号（Ｌ＋Ｒ）、および１９ｋＨｚのパイロット信号を合成することによってコンポジット信号を生成する。周波数変調器は、このコンポジット信号に応じて主搬送波を周波数変調する。
【０００３】
ところで、パイロットトーン方式を用いるＦＭステレオ受信器は、受信信号から抽出したパイロット信号から３８ｋＨｚの再生副搬送波を再生し、この再生副搬送波に基づいて差信号（Ｌ−Ｒ）および和信号（Ｌ＋Ｒ）から再生左側信号Ｌｒおよび再生右側信号Ｒｒを再生する。そのために、ステレオ変調器において、パイロット信号の位相が差信号（Ｌ−Ｒ）および和信号（Ｌ＋Ｒ）を生成するための副搬送波の位相とずれていると、ＦＭステレオ受信器において、再生左側信号Ｌｒと再生右側信号Ｒｒとのチャンネルセパレーション特性が低下してしまう。すなわち、再生左側信号Ｌｒには左側信号Ｌだけでなく右側信号Ｒが混在し、再生右側信号Ｒｒには右側信号Ｒだけでなく左側信号Ｌが混在してしまう。
【０００４】
ＦＭステレオ受信器におけるチャンネルセパレーション特性の低下を低減するために、ステレオ変調器では、パイロット信号の位相と副搬送波の位相とを合わせればよい。特許文献１には、パイロット信号の位相を調整可能なステレオ変調器を有するＦＭステレオ送信器が記載されている。
【特許文献１】特開２０００−２２８６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のステレオ変調器は、可変容量素子を外付けし、この素子の容量を変化させることによりパイロット信号の位相を調整するので、位相調整作業に時間を要する。また、温度変動などの外的要因によって、パイロット信号と副搬送波との位相がずれてしまうので、ＦＭステレオ受信器におけるチャンネルセパレーション特性が低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、パイロット信号と副搬送波との位相差を自立的に小さくすることが可能なステレオ変調器、およびそれを用いたＦＭステレオ変調器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１のステレオ変調器は、（１）左側信号と右側信号との和を表す和信号と、該左側信号と該右側信号との差を副搬送波で振幅変調した差信号とを、該副搬送波に基づいて多重化することによって、多重化信号を生成するマルチプレクサと、（２）マルチプレクサから出力された多重化信号とパイロット信号とを合成することによって、コンポジット信号を生成するミキサと、（３）副搬送波を１／２分周することによって、分周副搬送波を生成する第１の分周器と、（４）第１の分周器から出力された分周副搬送波とパイロット信号との位相差を表す位相比較信号を生成する位相比較部と、（５）位相比較部から出力された位相比較信号に基づいて、位相差が小さくなるように副搬送波の位相を調整した調整副搬送波を生成する移相器と、（６）移相器から出力された調整副搬送波を１／２分周することによって、パイロット信号を生成する第２の分周器とを備えている。
【０００８】
この第１のステレオ変調器によれば、位相比較部から出力される位相比較信号は、第１の分周器によって副搬送波が１／２分周されてなる分周副搬送波とパイロット信号との位相差に応じて変更される。この位相差が小さくなるように、入力される副搬送波の位相が移相器によって調整されて、調整副搬送波が生成される。移相器から出力されるこの調整副搬送波は第２の分周器によって１／２分周されて、パイロット信号が生成される。したがって、この第１のステレオ変調器によれば、位相比較部、移相器、および第２の分周器を含むループにおける処理によって、副搬送波とパイロット信号との位相差が小さくなるように、パイロット信号の位相が自立的に調整される。
【０００９】
この第１のステレオ変調器によれば、入力される副搬送波に基づいて多重化された多重化信号とこの副搬送波に対して位相差が小さいパイロット信号とが合成されたコンポジット信号を生成することができる。
【００１０】
第１のステレオ変調器における位相比較部は、第１の分周器から出力された分周副搬送波とパイロット信号との位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号を生成する。移相器は、（１）位相比較部から出力された位相比較信号のパルス幅が基準クロックの周期より大きい場合に、第１のレベルの検出信号を出力するロックディテクタと、（２）ロックディテクタから出力された検出信号が第１のレベルである場合に、基準クロックの周期間隔でカウントしたカウント値を表すディジタル信号を出力するカウンタと、（３）位相比較部から出力された位相比較信号のパルス幅が狭くなるように、カウンタから出力されたディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、副搬送波の位相をシフトすることによって、調整副搬送波を生成するシフトレジスタとを有していてもよい。
【００１１】
この構成によれば、位相比較部から出力される位相比較信号のパルス幅は、第１の分周器によって副搬送波が１／２分周されてなる分周副搬送波とパイロット信号との位相差に応じて変更される。この位相比較信号のパルス幅が狭くなるように、入力される副搬送波の位相が移相器によって調整されて、調整副搬送波が生成される。したがって、この構成によれば、調整副搬送波から生成されるパイロット信号と副搬送波との位相差が小さくなる。
【００１２】
本発明の第２のステレオ変調器は、（１）左側信号と右側信号との和を表す和信号と、該左側信号と該右側信号との差を副搬送波で振幅変調した差信号とを、該副搬送波に基づいて多重化することによって、多重化信号を生成するマルチプレクサと、（２）マルチプレクサから出力された多重化信号とパイロット信号とを合成することによって、コンポジット信号を生成するミキサと、（３）副搬送波と調整副搬送波との位相差を表す位相比較信号を生成する位相比較部と、（４）位相比較部から出力された位相比較信号に基づいて、位相差が小さくなるように副搬送波の位相を調整した調整副搬送波を生成する移相器と、（４）移相器から出力された調整副搬送波を１／２分周することによって、パイロット信号を生成する分周器とを備えている。
【００１３】
この第２のステレオ変調器によれば、位相比較部から出力される位相比較信号は、副搬送波とこの副搬送波の位相が調整されてなる調整副搬送波との位相差に応じて変更される。この位相差が小さくなるように、入力される副搬送波の位相が移相器によって調整されて、調整副搬送波が生成される。この調整副搬送波が分周器によって１／２分周されて、パイロット信号が生成される。したがって、この第２のステレオ変調器によれば、位相比較部および移相器を含むループにおける処理によって、副搬送波とパイロット信号との位相差が小さくなるように、パイロット信号の位相が自立的に調整される。
【００１４】
この第２のステレオ変調器によれば、入力される副搬送波に基づいて多重化された多重化信号とこの副搬送波に対して位相差が小さいパイロット信号とが合成されたコンポジット信号を生成することができる。
【００１５】
第２のステレオ変調器における位相比較部は、副搬送波と調整副搬送波との位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号を生成する。移相器は、（１）位相比較部から出力された位相比較信号のパルス幅が基準クロックの周期より大きい場合に、第１のレベルの検出信号を出力するロックディテクタと、（２）ロックディテクタから出力された検出信号が第１のレベルである場合に、基準クロックの周期間隔でカウントしたカウント値を表すディジタル信号を出力するカウンタと、（３）位相比較部から出力された位相比較信号のパルス幅が狭くなるように、カウンタから出力されたディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、副搬送波の位相をシフトすることによって、調整副搬送波を生成するシフトレジスタとを有していてもよい。
【００１６】
この構成によれば、位相比較部から出力される位相比較信号のパルス幅は、副搬送波とこの副搬送波の位相が調整されてなる調整副搬送波との位相差に応じて変更される。この位相比較信号のパルス幅が狭くなるように、入力される副搬送波の位相が移相器によって調整されて、調整副搬送波が生成される。したがって、この構成によれば、調整副搬送波から生成されるパイロット信号と副搬送波との位相差が小さくなる。
【００１７】
本発明のＦＭステレオ変調器は、（１）上記のいずれかのステレオ変調器と、（２）ステレオ変調器から出力されたコンポジット信号に応じて主搬送波を周波数変調することによって、周波数変調信号を生成する周波数変調器とを備えている。
【００１８】
このＦＭステレオ変調器によれば、入力される副搬送波に対して位相差が小さいパイロット信号が合成された上記のコンポジット信号に応じて主搬送波が周波数変調されて、周波数変調信号が生成されるので、ＦＭステレオ受信器におけるチャンネルセパレーション特性の低下を低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、パイロット信号と副搬送波との位相差を自立的に小さくすることが可能なステレオ変調器、およびそれを用いたＦＭステレオ変調器が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係るステレオ変調器およびＦＭステレオ変調器を備えるＦＭステレオ送信器の回路図である。ＦＭステレオ送信器１０は、二つのオーディオ部１２、１４、発振部１６、二つの分周器１８、２０、ＦＭステレオ変調器２２、増幅器２４、および、アンテナ２６を有している。
【００２２】
オーディオ部１２は、左側音声信号のためのオーディオ部である。オーディオ部１２は、プリエンファシス部３０、リミッタ３２、およびローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）３４を有している。
【００２３】
プリエンファシス部３０は、入力される左側音声信号Ｌｉｎの高周波成分のレベルを強める。すなわち、プリエンファシス部３０は、左側音声信号Ｌｉｎの高周波成分を増幅する。プリエンファシス部３０をＦＭステレオ送信器１０が有していると、ＦＭステレオ受信器において再生される再生左側音声信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。具体的には、ＦＭステレオ送信器１０において左側音声信号Ｌｉｎの高周波成分のレベルが強められ、ＦＭステレオ受信器において再生左側音声信号の高周波成分のレベルが弱められる（デエンファシス）と、再生左側音声信号に重畳され、高域に分布しているノイズ成分のレベルも弱められるので、再生左側音声信号のＳ／Ｎ比が改善される。プリエンファシス部３０の出力端子は、リミッタ３２の入力端子に接続されている。
【００２４】
リミッタ３２は、プリエンファシス部３０からの出力信号を所定の値以下に制限する。具体的には、プリエンファシス部３０において強められた左側音声信号Ｌｉｎの高周波成分のレベルが所定の値より大きいときに、この高周波成分のレベルを所定の値に制限して出力する。なお、所定の値は適宜定められればよい。リミッタ３２の出力端子は、ＬＰＦ３４の入力端子に接続されている。
【００２５】
ＬＰＦ３４は、リミッタ３２からの出力信号の高周波ノイズを低減することによって、左側信号Ｌを生成する。ＬＰＦ３４の出力端子は、ＦＭステレオ変調器２２に接続されている。
【００２６】
オーディオ部１４は、右側音声信号のためのオーディオ部である。オーディオ部１４は、プリエンファシス部３１、リミッタ３３、およびローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）３５を有している。
【００２７】
プリエンファシス部３１は、プリエンファシス部３０と同一であり、入力される右側音声信号Ｒｉｎの高周波成分のレベルを強める。すなわち、プリエンファシス部３１は、入力される右側音声信号Ｒｉｎの高周波成分を増幅する。プリエンファシス部３１をＦＭステレオ送信器１０が有していると、ＦＭステレオ受信器において再生される再生右側音声信号のＳ／Ｎ比を改善することができる。プリエンファシス部３１の出力端子は、リミッタ３３の入力端子に接続されている。
【００２８】
リミッタ３３は、リミッタ３２と同一であり、プリエンファシス部３１からの出力信号を所定の値以下に制限して出力する。リミッタ３３の出力端子は、ＬＰＦ３５の入力端子に接続されている。
【００２９】
ＬＰＦ３５は、ＬＰＦ３４と同一であり、リミッタ３３からの出力信号の高周波ノイズを低減することによって、右側信号Ｒを生成する。ＬＰＦ３５の出力端子は、ＦＭステレオ変調器２２に接続されている。
【００３０】
発振部１６は、発振器３６、水晶振動子３７、および二つの容量素子３８、３９を有している。発振器３６の二つの端子間には、水晶振動子３７が接続されている。発振器３６の一方の端子と電源ライン（例えば、接地ライン）４０との間には容量素子３８が接続されており、発振器３６の他方の端子と電源ライン４０との間には容量素子３９が接続されている。発振部１６は、例えば１９ＭＨｚの基準クロックＣを生成する。発振部１６の出力端子は、分周器１８の入力端子に接続されている。
【００３１】
分周器１８は、発振部１６から出力される基準クロックＣを分周することによって、３８ｋＨｚの副搬送波Ｗｓを生成する。分周器１８の出力端子は、分周器２０の入力端子に接続されている。分周器２０は、この３８ｋＨｚの副搬送波Ｗｓを分周することによって、例えば２０ｋＨｚの分周クロックを生成する。これらの分周クロック、基準クロックＣ、および副搬送波Ｗｓは、ＦＭステレオ変調器２２に入力される。
【００３２】
ＦＭステレオ変調器２２は、オーディオ部１２から出力される左側信号Ｌとオーディオ部１４から出力される右側信号Ｒとを、分周器１８からの副搬送波Ｗｓに基づいて多重化した後に、この多重化信号とパイロット信号Ｓｐとを合成することによってコンポジット信号を生成し、このコンポジット信号に基づいて主搬送波を周波数変調することによって周波数変調信号を生成する。ＦＭステレオ変調器２２の詳細は後述する。ＦＭステレオ変調器２２の出力端子は、増幅器２４の入力端子に接続されている。
【００３３】
増幅器２４は、ＦＭステレオ変調器２２から出力される周波数変調信号を増幅する。増幅器２４の出力端子は、アンテナ２６の入力端子に接続されている。アンテナ２６は、増幅された周波数変調信号に応じた電磁波を出力する。
【００３４】
次に、本発明の第１の実施形態に係るＦＭステレオ変調器について説明する。ＦＭステレオ変調器２２は、本発明の第１の実施形態に係るステレオ変調器５０と周波数変調器５２とを有している。
【００３５】
ステレオ変調器５０は、左側信号Ｌと右側信号Ｒとを副搬送波Ｗｓに基づいて多重化した後に、この多重化信号とパイロット信号Ｓｐとを合成することによってコンポジット信号を生成する。そのために、ステレオ変調器５０は、マルチプレクサ（ＭＰＸ）５４、ミキサ（ＭＩＸ）５６、第１の分周器５８、位相比較部６０、移相器６２、および第２の分周器６４を有している。
【００３６】
マルチプレクサ５４には、左側信号Ｌ、右側信号Ｒ、および副搬送波Ｗｓが入力される。マルチプレクサ５４は、左側信号Ｌと右側信号Ｒとの和を表す和信号（Ｌ＋Ｒ）と、左側信号Ｌと右側信号Ｒとの差を副搬送波Ｗｓで振幅変調した差信号（Ｌ−Ｒ）とを、副搬送波Ｗｓに基づいて多重化することによって、多重化信号を生成する。左側信号Ｌ及び右側信号Ｒの周波数範囲が、例えば５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚである場合には、和信号（Ｌ＋Ｒ）の周波数範囲は５０Ｈｚ〜１５ｋＨｚであり、振幅変調された差信号（Ｌ−Ｒ）の周波数範囲は３８ｋＨｚ±１５ｋＨｚ（２３ｋＨｚ〜５３ｋＨｚ）である。
【００３７】
マルチプレクサ５４は、例えば、左右切換方式のマルチプレクサである。すなわち、マルチプレクサ５４は、出力端子と二つの入力端子との接続を切換えるための切換スイッチを含んでいる。この切換スイッチは、左側信号Ｌと右側信号Ｒとを交互に出力するように、副搬送波Ｗｓに基づいて出力端子と二つの入力端子との接続を切換える。ここで、切換え周期に相当する角速度をωとすると、切換スイッチを通過する左側信号は「Ｌ（１＋ｃｏｓωｔ）」と表され、切換スイッチを通過する右側信号は「Ｒ（１−ｃｏｓωｔ）」と表される。出力端子に発生する多重化信号は、これらの和で表され、「（Ｌ＋Ｒ）＋(Ｌ−Ｒ)ｃｏｓωｔ」と表される。これより明らかなように、マルチプレクサ５４は、和信号（Ｌ＋Ｒ）と振幅変調された差信号「（Ｌ−Ｒ）ｃｏｓωｔ」とを多重化していることがわかる。マルチプレクサ５４の出力端子はミキサ５６の入力端子に接続されている。
【００３８】
ミキサ５６には、マルチプレクサ５４から出力される多重化信号の他に、パイロット信号Ｓｐが入力されている。ミキサ５６は、多重化信号とパイロット信号Ｓｐとを合成することによって、コンポジット信号を生成する。ミキサ５６の出力端子は、周波数変調器５２に接続されている。
【００３９】
このパイロット信号Ｓｐは、第１の分周器５８、位相比較部６０、移相器６２、および第２の分周器６４によって副搬送波Ｗｓから生成される。
【００４０】
第１の分周器５８は、副搬送波Ｗｓを１／２分周することによって、分周副搬送波Ｗｓｄを生成する。第１の分周器５８の出力端子は、位相比較部６０の一方の入力端子に接続されている。
【００４１】
位相比較部６０の他方の入力端子には、パイロット信号Ｓｐが入力されている。位相比較部６０は、第１の分周器５８から出力された分周副搬送波Ｗｓｄとパイロット信号Ｓｐとの位相差を表す位相比較信号Ｓｐｃを生成する。例えば、位相比較部６０は、第１の分周器５８から出力された分周副搬送波Ｗｓｄとパイロット信号Ｓｐとに基づいて、分周副搬送波Ｗｓｄとパイロット信号Ｓｐとの位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号Ｓｐｃを生成する。位相比較部６０の詳細は後述する。位相比較部６０の出力端子は、移相器６２に接続されている。
【００４２】
移相器６２の入力端子には、副搬送波Ｗｓが入力される。移相器６２は、位相比較部６０から出力される位相比較信号Ｓｐｃに基づいて、分周副搬送波Ｗｓｄとパイロット信号Ｓｐとの位相差が小さくなるように副搬送波Ｗｓの位相を調整して、調整副搬送波Ｗｓａを生成する。例えば、移相器６２は、位相比較部６０から出力される位相比較信号Ｓｐｃのパルス幅が狭くなるように、副搬送波Ｗｓの位相を調整して、調整副搬送波Ｗｓａを生成する。移相器６２の詳細は後述する。移相器６２の出力端子は、第２の分周器６４の入力端子に接続されている。
【００４３】
第２の分周器６４は、移相器６２から出力される調整副搬送波Ｗｓａを１／２分周して、パイロット信号Ｓｐを生成する。
【００４４】
このようにして、３８ｋＨｚの副搬送波Ｗｓを１／２分周した１９ｋＨｚのパイロット信号Ｓｐが生成される。位相比較部６０、移相器６２、および第２の分周器６４は、帰還回路を構成しており、このパイロット信号Ｓｐと副搬送波Ｗｓとの位相差が小さくなるようにパイロット信号Ｓｐの位相を調整する。
【００４５】
次に、位相比較部６０について詳細に説明する。図２は、位相比較部の回路図である。位相比較部６０は、二つの比較器７０、７２と位相比較器７４とを有している。比較器７０のプラス入力端子には、分周副搬送波Ｗｓｄが入力される。比較器７０のマイナス入力端子は基準電圧源７６の一方の端子に接続されており、比較器７０のマイナス入力端子には基準電圧源７６から出力される基準電圧が入力される。基準電圧源７６の他方の端子は電源ライン４０に接続されている。比較器７０は、分周副搬送波Ｗｓｄのレベルを基準電圧のレベルと比較することによって、矩形波を生成する。比較器７０の出力端子は、位相比較器７４の一方の入力端子に接続されている。
【００４６】
比較器７２のプラス入力端子には、パイロット信号Ｓｐが入力される。比較器７２のマイナス入力端子は基準電圧源７６の一方の端子に接続されており、比較器７２のマイナス入力端子には基準電圧源７６から出力される基準電圧が入力される。比較器７２は、パイロット信号Ｓｐのレベルを基準電圧のレベルと比較することによって、矩形波を生成する。比較器７２の出力端子は、位相比較器７４の他方の入力端子に接続されている。
【００４７】
位相比較器７４は、比較器７０から出力される矩形波と比較器７２から出力される矩形波との位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号Ｓｐｃを生成する。位相比較器７４の出力端子は、移相器６２に接続されている。
【００４８】
図３に、位相比較部６０および移相器６２の主要部の信号波形を示す。図３（ａ）には比較器７０から出力される矩形波が示されており、図３（ｂ）には比較器７２から出力される矩形波が示されている。図３（ｃ）には位相比較器７４から出力される位相比較信号Ｓｐｃの波形の一例が示されている。
【００４９】
次に、移相器６２について詳細に説明する。図４は、移相器６２の回路図である。移相器６２は、ロックディテクタ８０、カウンタ８２、およびシフトレジスタ８４を有している。
【００５０】
ロックディテクタ８０の入力端子には、位相比較部６０から出力された位相比較信号Ｓｐｃが入力される。また、ロックディテクタ８０には、発振部１６からの基準クロックＣも入力される。ロックディテクタ８０は、位相比較信号Ｓｐｃのパルス幅が基準クロックＣの１周期より大きい場合に、ＨＩＧＨレベル（第１のレベル）の検出信号を出力する。位相比較信号Ｓｐｃのパルス幅が基準クロックＣの１周期以下である場合には、ロックディテクタ８０は、ＬＯＷレベルの検出信号を出力する（図３（ｃ）〜図３（ｅ）参照）。ロックディテクタ８０の出力端子は、カウンタ８２の入力端子に接続されている。
【００５１】
カウンタ８２には、発振部１６からの基準クロックＣも入力されている。カウンタ８２は、ロックディテクタ８０から出力される検出信号がＨＩＧＨレベルである場合に、基準クロックＣの周期間隔でカウントし、このカウント値を表すディジタル信号を出力する。この検出信号がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに変化した場合には、カウンタ８２は、ディジタル信号の値をホールドする。カウンタ８２は、検出信号がＬＯＷレベルである場合には、ディジタル信号の値をホールドし続ける。カウンタ８２の出力端子は、シフトレジスタ８４の入力端子に接続されている。
【００５２】
シフトレジスタ８４は、カウンタ８２から出力されるディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、副搬送波Ｗｓの位相をシフトすることによって、調整副搬送波Ｗｓａを生成する。シフトレジスタ８４には、発振部１６からの基準クロックＣも入力されており、シフトレジスタ８４は、基準クロックＣの周期間隔で副搬送波Ｗｓの位相シフトを行う。シフトレジスタ８４の出力端子は、第２の分周器６４に接続されている。
【００５３】
このような位相比較部６０および移相器６２と第２の分周器６４とを含むループにおける処理によって、パイロット信号Ｓｐと副搬送波Ｗｓとの位相差が基準クロックＣの１周期以下となるようにパイロット信号Ｓｐの位相が調整される。
【００５４】
再び図１を参照して、周波数変調器５２について説明する。周波数変調器５２は、ステレオ変調器５０から出力されるコンポジット信号に基づいて主搬送波を周波数変調することによって、周波数変調信号を生成する。そのために、周波数変調器５２はＰＬＬ変調器を構成している。すなわち、周波数変調器５２は、電圧制御発振器（以下、ＶＣＯという）９０、分周器９２、位相比較器９４、およびローパスフィルタ（以下、ＬＰＦという）９６を有している。
【００５５】
ＶＣＯ９０の入力端子（制御端子）には、ＬＰＦ９６からの出力信号にコンポジット信号が重畳された変調信号が入力されている。ＶＣＯ９０は、ＬＰＦ９６からの出力信号のレベルに応じた発振周波数を有する主搬送波を、コンポジット信号のレベルで周波数変調した周波数変調信号を生成する。周波数変調信号の中心周波数の周波数範囲は７６ＭＨｚ〜１１０ＭＨｚのうち任意の範囲に定められる。ＶＣＯ９０の出力端子は、分周器９２の入力端子に接続されている。
【００５６】
分周器９２は、ＶＣＯ９０から出力された周波数変調信号を分周する。分周器９２の出力端子は、位相比較器９４の一方の入力端子に接続されている。
【００５７】
位相比較器９４の他方の入力端子には、分周器２０から出力された分周クロックが入力されている。位相比較器９４は、分周器９２からの出力信号と分周クロックとに応じて、分周器９２からの出力信号と分周クロックとの位相差に応じたパルス幅を有する信号を生成する。位相比較器９４の出力端子は、ＬＰＦ９６の入力端子に接続されている。
【００５８】
ＬＰＦ９６は、位相比較器９４からの出力信号を直流に平滑化することによって、位相比較器９４の出力信号のパルス幅に応じたレベルの信号を生成する。
【００５９】
このようにして、周波数変調器５２は、分周クロックの周波数に応じた周波数を有する主搬送波を生成し、且つコンポジット信号のレベルに応じて主搬送波を周波数変調する。
【００６０】
次に、ＦＭステレオ送信器１０の動作を説明する。まず、ＦＭステレオ送信器１０に外部から左側音声信号Ｌｉｎおよび右側音声信号Ｒｉｎが入力されると、オーディオ部１２によって左側音声信号Ｌｉｎがプリエンファシスされて、左側信号Ｌが生成され、オーディオ部１４によって右側音声信号Ｒｉｎがプリエンファシスされて、右側信号Ｒが生成される。また、発振部１６では、１９ＭＨｚの基準クロックＣが生成されており、この基準クロックＣが分周されて３８ｋＨｚの副搬送波Ｗｓおよび２０ｋＨｚの分周クロックも生成されている。
【００６１】
これらの左側信号Ｌ、右側信号Ｒ、および副搬送波Ｗｓはステレオ変調器５０に入力され、マルチプレクサ５４によって左側信号Ｌと右側信号Ｒとが副搬送波Ｗｓに基づいて多重化されて、多重化信号「（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｌ−Ｒ）ｃｏｓωｔ」が生成される。この多重化信号はミキサ５６に入力され、ミキサ５６によって多重化信号と１９ｋＨｚのパイロット信号Ｓｐとが合成されて、コンポジット信号が生成される。
【００６２】
パイロット信号Ｓｐは位相比較部６０にも入力され、副搬送波Ｗｓを１／２分周した分周副搬送波Ｗｓｄとパイロット信号Ｓｐとの位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号Ｓｐｃが生成される。この位相比較信号Ｓｐｃは移相器６２に入力され、位相比較信号Ｓｐｃのパルス幅が基準クロックＣの１周期より大きいときには、移相器６２内のロックディテクタ８０によってＨＩＧＨレベルの検出信号が生成される。この検出信号がＨＩＧＨレベルであるときには、移相器６２内のカウンタ８２によって基準クロックＣの周期間隔でカウントされ、このカウント値を表すディジタル信号が生成される。このディジタル信号は移相器６２内のシフトレジスタ８４に入力され、ディジタル信号の値に応じた位相シフト量分、副搬送波Ｗｓの位相がシフトされて、調整副搬送波Ｗｓａが生成される。この調整副搬送波Ｗｓａは第２の分周器６４によって１／２分周され、パイロット信号Ｓｐが生成される。このように、位相比較部６０、移相器６２、および第２の分周器６４を含むループにおける処理によって、パイロット信号Ｓｐの位相がシフトし、パイロット信号Ｓｐと副搬送波Ｗｓとの位相差が基準クロックＣの１周期以下となる（図３（ａ）〜（ｄ）参照）。
【００６３】
パイロット信号Ｓｐと副搬送波Ｗｓとの位相差が基準クロックＣの１周期以下となると、位相比較部６０から出力される位相比較信号Ｓｐｃのパルス幅は基準クロックＣの１周期以下となり、移相器６２内のロックディテクタ８０から出力される検出信号のレベルはＬＯＷレベルとなる（図３（ｃ）〜（ｅ）参照）。その結果、カウンタ８２によってディジタル信号の値がホールドされ、調整副搬送波Ｗｓａの位相、すなわちパイロット信号Ｓｐの位相が固定される。
【００６４】
周波数変調器５２では、基準クロックＣに応じた周波数を有する主搬送波がＶＣＯ９０から出力され、この主搬送波の周波数は、ＶＣＯ９０、分周器９２、位相比較器９４、およびＬＰＦを含むループにおける処理によって、ほぼ一定に固定される。この周波数変調器５２内のＶＣＯ９０の入力端子（制御端子）にステレオ変調器５０から出力されたコンポジット信号が入力され、このコンポジット信号の振幅レベルに応じて主搬送波が周波数変調されて、周波数変調信号が生成される。この周波数変調信号は、増幅器２４によって増幅された後に、アンテナ２６によって電磁波に変換される。
【００６５】
本実施形態のステレオ変調器５０では、位相比較部６０、移相器６２、および第２の分周器６４を含むループにおける処理によって、副搬送波Ｗｓとパイロット信号Ｓｐとの位相差が小さくなるように、パイロット信号Ｓｐの位相が自立的に調整される。このように、本実施形態のステレオ変調器５０によれば、副搬送波Ｗｓに基づいて多重化された多重化信号とこの副搬送波Ｗｓに対して位相差が小さいパイロット信号Ｓｐとが合成されたコンポジット信号を生成することができる。したがって、ＦＭステレオ送信器において、このコンポジット信号に基づいて周波数変調信号を送信することにより、ＦＭステレオ受信器におけるチャンネルセパレーション特性の低下を低減することができる。
【００６６】
また、本実施形態のＦＭステレオ変調器２２によれば、副搬送波Ｗｓに対して位相差が小さいパイロット信号Ｓｐが合成されたコンポジット信号に応じて主搬送波が周波数変調されて、周波数変調信号を生成することができる。これにより、ＦＭステレオ受信器におけるチャンネルセパレーション特性の低下を低減することができる。
【００６７】
また、本実施形態のステレオ変調器５０およびＦＭステレオ変調器２２によれば、従来のように副搬送波Ｗｓとパイロット信号Ｓｐとの位相差を手作業で調整する必要がない。また、パイロット信号Ｓｐと副搬送波Ｗｓとの位相差を自立的に小さくするので、温度変動などの外的要因によって、副搬送波Ｗｓとパイロット信号Ｓｐとの位相がずれてしまうことがない。
【００６８】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係るステレオ変調器およびＦＭステレオ変調器を備えるＦＭステレオ送信器の回路図である。ＦＭステレオ送信器１０Ａは、ＦＭステレオ変調器２２に代えてＦＭステレオ変調器２２Ａを備えている構成において第１の実施形態のＦＭステレオ送信器１０と異なっている。ＦＭステレオ送信器１０Ａのその他の構成は、ＦＭステレオ送信器１０と同様である。
【００６９】
ＦＭステレオ変調器２２Ａは、ステレオ変調器５０に代えてステレオ変調器５０Ａを備えている構成においてＦＭステレオ変調器２２と異なっている。ＦＭステレオ変調器２２Ａのその他の構成は、ＦＭステレオ変調器２２と同様である。
【００７０】
ステレオ変調器５０Ａは、位相比較部６０の代わりに位相比較部６０Ａを備えており、第１の分周器５８および第２の分周器６４の代わりに分周器９８を備えている点においてステレオ変調器５０と異なっている。ステレオ変調器５０Ａのその他の構成要素は、ステレオ変調器５０と同様である。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。
【００７１】
位相比較部６０Ａの一方の入力端子には、第１の分周器５８を介さずに分周器１８の出力端子が接続されている。位相比較部６０Ａの他方の入力端子には、第２の分周器６４を介さずに移相器６２の出力端子が接続されている。したがって、位相比較部６０Ａは、分周器１８から出力された副搬送波Ｗｓと移相器６２から出力された調整副搬送波Ｗｓａとの位相差を表す位相比較信号Ｓｐｃを生成する。例えば、位相比較部６０Ａの構成は、図２に示す位相比較部６０の構成と同一であればよい。このような位相比較部６０Ａは、分周器１８から出力された副搬送波Ｗｓと移相器６２から出力された調整副搬送波Ｗｓａとに基づいて、副搬送波Ｗｓと調整副搬送波Ｗｓａとの位相差に応じたパルス幅を有する位相比較信号Ｓｐｃを生成する。位相比較部６０Ａの出力端子は、移相器６２に接続されている。
【００７２】
移相器６２の出力端子は、分周器９８にも接続されている。分周器９８は、移相器６２から出力された調整副搬送波Ｗｓａを１／２分周することによって、パイロット信号Ｓｐを生成する。分周器９８の出力端子はミキサ５６に接続されており、分周器９８はパイロット信号Ｓｐをミキサ５６へ出力する。
【００７３】
本実施形態のステレオ変調器５０Ａでは、位相比較部６０Ａおよび移相器６２は帰還回路を構成しており、位相比較部６０Ａおよび移相器６２を含むループにおける処理によって、副搬送波Ｗｓと調整副搬送波Ｗｓａとの位相差が小さくなるように、調整副搬送波Ｗｓａの位相が調整される。具体的には、位相比較部６０Ａおよび移相器６２を含むループにおける処理によって、副搬送波Ｗｓと調整副搬送波Ｗｓａとの位相差が基準クロックＣの１周期以下となるように調整副搬送波Ｗｓａの位相が調整される。この調整副搬送波Ｗｓａから分周器９８によってパイロット信号Ｓｐが生成されるので、副搬送波Ｗｓとパイロット信号Ｓｐとの位相差が小さくなる。
【００７４】
このように、本実施形態のステレオ変調器５０Ａによれば、位相比較部６０Ａおよび移相器６２を含むループにおける処理と分周器９８とによって、副搬送波Ｗｓとパイロット信号Ｓｐとの位相差が小さくなるように、パイロット信号Ｓｐの位相が自立的に調整される。したがって、本実施形態のステレオ変調器５０Ａは、第１の実施形態のステレオ変調器５０と同様の利点を有している。
【００７５】
また、このステレオ変調器５０Ａを有する本実施形態のＦＭステレオ変調器２２Ａは、第１の実施形態のＦＭステレオ変調器２２と同様の利点を有している。
【００７６】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
【００７７】
本実施形態では、パイロット信号Ｓｐの位相を調整する回路（第１の実施形態：位相比較部６０、移相器６２、第１の分周器５８、および第２の分周器６４、第２の実施形態：位相比較部６０Ａ、移相器６２、および分周器９８）を、左右切換方式（スイッチング方式ともいう）のステレオ変調器５０およびＦＭステレオ変調器２２に適用したが、この回路は左右切換方式以外のステレオ変調器およびＦＭステレオ変調器にも適用可能である。
【００７８】
また、本実施形態では、位相比較部６０、６０Ａは、副搬送波とパイロット信号との位相差を位相比較信号のパルス幅で表したが、位相比較部は、この位相差を位相比較信号のパルス幅以外で表してもよい。例えば、位相比較部は、この位相差を位相比較信号の電圧レベルで表してもよい。この場合、移相器は、ディジタル処理に代えてアナログ処理を行うことによって、パイロット信号の位相を調整すればよい。
【００７９】
また、本実施形態では、発振部１６の発振周波数を１９ＭＨｚとしたが、発振部の発振周波数は、３８ｋＨｚの副搬送波Ｗｓを生成可能な発振周波数であればこれに限るものではない。
【００８０】
また、本実施形態では、分周器２０から出力される分周クロックの周波数を２０ｋＨｚとしたが、分周クロックの周波数はこれに限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るステレオ変調器およびＦＭステレオ変調器を備えるＦＭステレオ送信器の回路図である。
【図２】位相比較部の回路図である。
【図３】位相比較部および移相器の主要部の信号波形を示す図である。
【図４】移相器の回路図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るステレオ変調器およびＦＭステレオ変調器を備えるＦＭステレオ送信器の回路図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０…ステレオ送信器、１２、１４…オーディオ部、１６…発振部、１８、２０…分周器、２２…ＦＭステレオ変調器、２４…増幅器、２６…アンテナ、５０…ステレオ変調器、５２…周波数変調器、５４…マルチプレクサ（ＭＰＸ）、５６…ミキサ（ＭＩＸ）、５８…第１の分周器、６０…位相比較部、６２…移相器、６４…第２の分周器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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