专利名称：接收机、接收方法及音频传输装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过用单一变频装置将发送信号的频率变换后，获得中频信号、能简单且廉价地构成的接收机、接收方法及音频传输装置。
背景技术：
迄今，设计了这样一种音频传输装置，即，在发送机一侧对电视接收机或音频系统等的输出音频信号进行FM调制后，形成发送信号，由发送天线发送该发送信号，另一方面，在接收机一侧对用接收天线接收的上述发送信号进行处理后，获得音频信号。
图4表示构成音频传输装置的发送机100。发送机100有分别供给例如从电视接收机输出的左频道声音信号AL、右频道声音信号AR的输入端101L、101R；缓冲放大器102L、102R；以及增强声音信号AL、AR的高频用的预矫电路103L、103R。缓冲放大器102L、102R分别被插入输入端101L、101R和预矫电路103L、103R之间。
另外，发送机100还有立体声调制电路104，该立体声调制电路104用于使用由预矫电路103L、103R增强了高频的声音信号AL、AR，来获得导频音方式的立体声调制信号。在此情况下，为了防止在音频频带内发生由声音信号AL、AR中包含的视频信号的水平频率(fh)分量引起的拍频信号，而将副载频设定为31h。
另外，发送机100还有将偏压加算进由立体声调制电路104输出的立体声调制信号中用的加法器105、以及将偏压供给该加法器105用的可变电阻器106。可变电阻器106的一端连接在电源端(Vcc)上，其另一端接地。而且，在可变电阻器106的滑动触头上获得的电压作为偏压，通过电阻器107被供给加法器105。
另外，发送机100还有FM调制电路108，该FM调制电路108用于对附加了由加法器105输出的偏压的立体声调制信号进行FM(frequency modulation，调频)调制处理。该FM调制电路108由电压控制振荡器构成，通过供给附加了上述偏压的立体声调制信号作为控制信号，能获得载频为900MHz频带的发送信号(FM调制信号)。
另外，发送机100还有将从FM调制电路108输出的发送信号放大到能由发送天线发送的电平的RF(radio freqency，射频)放大器109、以及将用该RF放大器109放大了的发送信号发送给接收侧的发送天线110。
在上述结构中，供给输入端101L、101R的声音信号AL、AR分别通过缓冲放大器102L、102R，被供给预矫电路103L、103R，经过高频增强后供给立体声调制电路104，形成导频音方式的立体声调制信号。然后，在该立体声调制信号上用加法器105附加了偏压后，被供给FM调制电路108，经过FM调制处理后形成载频为900MHz频带的发送信号(FM调制信号)。这时，通过移动可变电阻器106的滑动触头位置来调整偏压，能调整载频、从而能调整发送频率。然后，从FM调制电路108输出的FM调制信号被RF放大器109放大后，被供给发送天线110，发送给接收侧。
其次，图5表示构成音频传输装置的接收机200。接收机200有接收从发送侧发送的发送信号的接收天线201；将由该接收天线201接收的发送信号放大用的RF放大器202；变换由该RF放大器202放大了的发送信号的频率后，获得载频比900MHz频带低的第一中频信号用的变频电路203；从该变频电路203的输出信号选择目标频率信号用的调谐电路204；变换由该调谐电路204选择的频率信号的频率后，获得载频比第一中频信号低的第二中频信号用的混频器205；将本机振荡信号供给该混频器205用的本机振荡电路206；以及获得调谐电压用的可变电阻器207。
调谐电路204呈双调谐结构。即，变频电路203的输出侧通过线圈301接地，同时通过变容二极管302及电容器303构成的串联电路接地。另外，混频器205的输入侧通过上述的线圈301和电磁耦合线圈304接地，同时通过变容二极管305及电容器306构成的串联电路接地。
另外，可变电阻器207的一端连接电源端(Vcc)，其另一端接地，另外其滑动触头通过电容器208接地。而且，可变电阻器207的滑动触头上获得的调谐电压通过电阻器209加在变容二极管302及电容器303的连接点上，同时通过电阻器210加在变容二极管305及电容器306的连接点上。
变容二极管211连接在本机振荡电路206上。上述的可变电阻器207的滑动触头上获得的调谐电压通过电阻器212加在该变容二极管211的阳极上。在此情况下，由于移动可变电阻器207的滑动触头位置能调节调谐电压，所以能调节从本机振荡电路206输出的本机振荡信号的频率，因此调谐工作成为可能。另外，如上所述，由于调谐电压也供给调谐电路204，能调节变容二极管302、305的容量，所以调谐电路204的调谐频率与通过调谐工作产生的本机振荡信号的频率变化同步地变化。
另外，接收机200还有放大从混频器205输出的第二中频信号的中频放大器213；对被该中频放大器213放大了的第二中频信号进行FM检波处理后，获得作为基带信号的立体声调制信号用的FM检波电路214；对由该FM检波电路214输出的立体声调制信号进行立体声解调处理后，获得左频道声音信号AL及右频道声音信号AR的立体声解调电路215；对由该立体声解调电路215输出的声音信号AL、AR进行高频衰减处理后，使频率特性恢复平坦用的复原电路216L、216R；以及分别导出从该复原电路216L、216R输出的声音信号AL、AR用的输出端217L、217R。
在上述的结构中，用接收天线201接收的来自发送侧的900MHz频带的发送信号被RF放大器202放大后，用变频电路203变换频率，生成第一中频信号后，用调谐电路204进行选择，并供给混频器205，变换成第二中频信号。然后，从混频器205输出的第二中频信号被中频放大器213放大后，用FM检波电路214进行检波处理，能获得导频音方式的立体声调制信号。然后，该立体声调制信号被供给立体声解调电路215，进行立体声解调处理，获得声音信号AL、AR，该声音信号AL、AR分别通过复原电路216L、216R被导出到输出端217L、217R。于是，通过例如将耳机连接在输出端217L、217R上，能获得由声音信号AL、AR产生的立体声输出。
可是，在上述的音频传输装置中的接收机200中，用变频电路203对从发送侧发送的900MHz频带的发送信号进行变频后，获得第一中频信号，同时用混频器205对该第一中频信号进行变频后，获得第二中频信号。另外，呈双调谐结构的调谐电路204被设置在混频器205的前级。因此，存在结构复杂且价格昂贵等问题。
因此，本发明的目的在于提供一种能简单且廉价地构成的接收机、接收方法及音频传输装置。
发明的公开本发明的接收机备有接收发送信号的接收天线；变换由该接收天线接收的发送信号的频率后，获得中频信号的单一变频装置；以及对该变频装置输出的中频信号进行检波后，获得基带信号的检波装置，用变频装置使发送信号的频率为1/30以下，获得中频信号。
本发明的接收方法包括接收发送信号的程序；将接收的发送信号的频率变换为1/30以下而获得中频信号的程序；以及对该中频信号进行检波后获得基带信号的程序。
由接收天线接收的发送信号的频率被单一变频装置变换为1/30以下的频率后，获得中频信号，用检波装置对该中频信号进行检波处理，获得基带信号。例如发送信号为900MHz频带的FM调制信号，利用单一变频装置变换为载频为10.7MHz的中频信号。
另外，本发明的音频传输装置由发送机和接收机构成，发送机有用音频信号调制载波信号而形成发送信号的发送信号形成装置；以及发送由该发送信号形成装置形成的发送信号的发送天线，接收机有接收发送信号的接收天线；变换由该接收天线接收的发送信号的频率，获得中频信号的单一变频装置；以及对该变频装置输出的中频信号进行检波，获得音频信号的检波装置，用接收机的变频装置使发送信号的频率为1/30以下，获得中频信号。
在发送侧通过音频信号的调制处理，形成发送信号，该发送信号从发送天线发送给接收侧。另一方面，在接收侧用接收天线接收的发送信号的频率被单一变频装置变换为1/30以下的频率，获得中频信号，用检波装置对该中频信号进行检波处理，获得作为基带信号的音频信号。例如发送信号为900MHz频带的FM调制信号，利用单一变频装置变换为载频为10.7MHz的中频信号。
附图的简单说明
图1是表示本发明的音频传输装置的发送机的结构的框图。
图2是表示本发明的音频传输装置的接收机的结构的框图。
图3是表示美国的900MHz附近的频率分配的图。
图4是表示现有的音频传输装置的发送机的结构例的框图。
图5是表示现有的音频传输装置的接收机的结构例的框图。
实施发明用的最佳形态该形态是适用于在美国传输从电视接收机输出的音频信号用的音频传输装置的例。该音频传输装置有发送机400及接收机500。
首先，参照图1说明发送机400。发送机400有分别供给从电视接收机输出的左信道声音信号AL、右信道声音信号AR的输入端401L、401R；缓冲放大器402L、402R；以及增强声音信号AL、AR的高频带用的预矫电路403L、403R。缓冲放大器402L、402R分别被设置在输入端401L、401R和预矫电路403L、403R之间。
另外，发送机400还有使用已被预矫电路403L、403R进行了高频带增强的声音信号AL、AR，获得导频音方式的立体声调制信号用的立体声调制电路404。在此情况下，为了防止在音频频带内发生由声音信号AL、AR中包含的视频信号的水平频率(fh)分量引起的拍频信号，而将副载频设定为41h。
另外，发送机400还有将偏压加在由立体声调制电路404输出的立体声调制信号中用的加法器405、以及将偏压供给该加法器405用的可变电阻器406。可变电阻器406的一端连接在电源端(Vcc)上，其另一端接地。而且，在可变电阻器406的滑动触头上获得的电压作为偏压，通过电阻器407被供给加法器405。
另外，发送机400还有FM调制电路408，该FM调制电路408用于对附加了由加法器405输出的偏压的立体声调制信号进行FM调制处理。该FM调制电路408由电压控制振荡器构成，通过供给附加了上述偏压的立体声调制信号作为控制信号，能获得载频为900MHz频带的发送信号(FM调制信号)。
可是，如后文所述，在本形态的接收机中，通过作为单一变频装置的混频器，变换900MHz频带的发送信号的频率，获得载频为10.7MHz的中频信号。一般情况下，在由单一变频装置进行的频率变换中，由于图象干扰，所以对接收频率(发送信号的频率)来说，中频(中频信号的载频)以1/30左右为限(参考文献“欧姆(オ-ム)公司1968年版「晶体管收音机的设计和计算」著者佐藤嘉一、高桥昭三”)。
参考文献中的(6.2)式中给出了图象干扰比α的计算式。
α≈ 1/(4fmQ/fs)n……(6.2)α图象干扰比
fm中频fs接收频率Q调谐电路的品质因数n调谐电路的级数这里，中频放大电路是一般的双调谐电路，所以n＝2，同时调谐电路的品质因数的现实范围为20～30，所以在选择了Q＝25，fs(接收频率)＝900MHz，fm(中频)＝10.7MHz的情况下，计算图象干扰比α，则α≈-3.0dB，极大地脱离了图象干扰比α的实用范围(-20dB～-26dB)。另一方面，在同样的条件下，在选择了fs＝900MHz，fm＝30MHz时，计算图象干扰比α，则α≈-20.9dB，勉强进入实用范围。
这样，利用作为单一变频装置的混频器，变换900MHz频带的发送信号的频率，获得载频为10.7MHz的中频信号，这样的结构，由于图象干扰比α未进入实用范围，所以通常不能采用。可是，在本形态中，通过如下选择发送信号频率的工作频带，就能这样构成。
即，如图3所示确定美国的900MHz附近的频率分配。869MHz～894MHz是多格喇叭的工作频带，894MHz～896MHz是航空无线电的工作频带，896MHz～902MHz是车载用增音机输入的工作频带，902MHz～928MHz是个人通信的工作频带，928MHz～935MHz是无线传呼(便携式电话机)的工作频带，935MHz～941MHz是车载用增音机输出的工作频带，941MHz～944MHz是公用的工作频带，944MHz～950MHz是演播室发射机间传输线的工作频带。这里，在本形态中，作为上述的900MHz频带的发送信号的频率，基本上使用902MHz～928MHz的个人通信的工作频带中的4～5MHz的频带。
这时，在将本机振荡频率设定为发送频率的下侧的情况下，与902MHz～928MHz的个人通信的工作频带对应的图象干扰频带为880.6MHz～906.6MHz，902MHz～906.6MHz的频带(①所示的频带)被包含在个人通信的工作频带中。因此，在工作频带中选择923.4MHz～928MHz的频带(②所示的频带)时，902MHz～906.6MHz的频带成为图象干扰频带，所以强图象干扰的发生率低。
另外，在将本机振荡频率设定在发送频率的上侧的情况下，与902MHz～928MHz的个人通信的工作频带对应的图象干扰频带为923.4MHz～949.4MHz，923.4MHz～928MHz的频带(②所示的频带)被包含在个人通信的工作频带中。因此，在工作频带中选择902MHz～906.6MHz的频带(①所示的频带)时，923.4MHz～928MHz的频带成为图象干扰频带，所以强图象干扰的发生率低。
另外，在将本机振荡频率设定在发送频率的上侧的情况下，与902MHz～928MHz的个人通信的工作频带中包含的922.6MHz～928MHz的频带(③所示的频带)对应的图象干扰频带为演播室发射机间传输线的工作频带中包含的944MHz～949.4MHz的频带(④所示的频带)。因此，在工作频带中选择922.6MHz～928MHz的频带时，944MHz～949.4MHz的频带成为图象干扰频带，该频带是演播室发射机间传输线的工作频带，考虑到在室内、而且用小功率工作，同时工作量也少，所以图象干扰的发生率非常低。
这样，在将本机振荡频率设定在发送频率的上侧的情况下，通过选择①或③所示的频带作为工作频带，能降低图象干扰的发生率。在本形态中，例如在接收机一侧将本机振荡频率设定在发送频率的上侧，选择922.6MHz～928MHz的频带(③所示的频带)作为工作频带。
另外，发送机400还有对由立体声解调电路404输出的立体声调制信号的电平进行比较、监视调制度用的比较器409。输出端410a、410b、410c被设置在该比较器409上。而且，输出端410a通过发橙色光的发光二极管411a的阳极·阴极接地。输出端410b通过发绿色光的发光二极管411b的阳极·阴极接地。输出端410通过发红色光的发光二极管411a的阳极·阴极接地。
在此情况下，当立体声调制信号的电平超过对应于调制率20％的电平时，在比较器409的输出端410a上呈高电平“H”，在其他情况下能获得呈低电平“L”的信号。另外，当立体声调制信号的电平超过对应于调制率50％的电平时，在比较器409的输出端410b上呈高电平“H”，在其他情况下能获得呈低电平“L”的信号。另外，当立体声调制信号的电平超过对应于调制率100％的电平时，在比较器409的输出端410c上呈高电平“H”，在其他情况下能获得呈低电平“L”的信号。
因此，立体声调制信号的电平在对应于调制率20％的电平以下时，在比较器409的输出端410a～410c中的任意一端上都不能获得呈高电平“H”的信号，发光二极管411a～411c中的任意一个都处于不发光状态。另外，立体声调制信号的电平超过对应于调制率20％的电平、且在对应于调制率50％的电平以下时，在比较器409的输出端410a上能获得呈高电平“H”的信号，发光二极管411a呈发光状态。另外，立体声调制信号的电平超过对应于调制率50％的电平、且在对应于调制率100％的电平以下时，在比较器409的输出端410a、410b上能获得呈高电平“H”的信号，发光二极管411a、411b呈发光状态。另外，立体声调制信号的电平超过对应于调制率100％的电平时，在比较器409的输出端410a、410b上能获得呈高电平“H”的信号，发光二极管411a、411b呈发光状态。因此，通过一边确认发光二极管411a～411c的发光状态，一边用立体声调制电路404使立体声调制信号的电平变化，就能将调制率调整到适当的值(例如50％)。
另外，发送机400还有将从FM调制电路408输出的发送信号放大到能从发送天线发送的电平用的RF放大器412、以及将被该RF放大器412放大了的发送信号发送到接收侧的发送天线413。
在上述结构中，供给输入端401L、401R的声音信号AL、AR分别通过缓冲放大器402L、402R，被供给预矫电路403L、403R，经过高频增强后，被供给立体声调制电路404，形成导频音方式的立体声调制信号。然后，在该立体声调制信号上由加法器405附加了偏压后，被供给FM调制电路408，进行FM调制处理，形成载频为900MHz频带的发送信号(FM调制信号)。这时，通过移动可变电阻器406的滑动触头的位置，调整偏压，能调整载频，从而调整发送频率。然后，从FM调制电路408输出的FM调制信号被RF放大器412放大后，被供给发送天线413，发送给接收侧。
其次，参照图2说明接收机500。接收机500有接收从发送侧发送的发送信号的接收天线501；将由该接收天线501接收的发送信号放大用的RF放大器502；取出由该RF放大器502放大了的发送信号用的带通滤波器503；变换由该带通滤波器503取出的发送信号的频率后，获得载频为10.7MHz的中频信号用的混频器504；将可变本机振荡信号供给该混频器504用的本机振荡电路505；以及获得调谐电压用的可变电阻器506。
带通滤波器503的通频带设定为上述的发送信号的频率的工作频带，在本形态中，设定得与922.6MHz～928MHz的频带(图3中的③所示的频带)一致。设定该带通滤波器503，用来代替设定调谐电路。
变容二极管507连接在本机振荡电路505上。另外可变电阻器506的一端连接在电源端(Vcc)上，其另一端接地。而且，在可变电阻器506的滑动触头上获得的调谐电压通过电阻器508加在变容二极管507的阴极上。在此情况下，通过移动可变电阻器506的滑动触头的位置，调整调谐电压，能调整从本机振荡电路505输出的本机振荡信号的频率，因此能进行调谐工作。另外，如上所述，从本机振荡电路505输出的本机振荡频率被设定为发送频率的上侧。
另外，接收机500还有放大从混频器504输出的中频信号的中频放大器509；对被该中频放大器509放大了的中频信号进行FM检波处理后，获得作为基带信号的立体声调制信号用的FM检波电路510；对由该FM检波电路510输出的立体声调制信号进行立体声解调处理后，获得左频道声音信号AL及右频道声音信号AR的立体声解调电路511；对由该立体声解调电路511输出的声音信号AL、AR进行高频衰减处理后，使频率特性恢复平坦用的复原电路512L、512R；以及分别导出从该复原电路512L、512R输出的声音信号AL、AR用的输出端513L、513R。
在上述的结构中，用接收天线501接收的来自发送侧的900MHz频带的发送信号被RF放大器502放大后，通过带通滤波器503，被供给混频器504，变换成载频为10.7MHz的中频信号。然后，从混频器504输出的中频信号被中频放大器509放大后，用FM检波电路510进行检波处理，获得导频音方式的立体声调制信号。然后，该立体声调制信号被供给立体声解调电路511，进行立体声解调处理，获得声音信号AL、AR，该声音信号AL、AR分别通过复原电路512L、512R被导出到输出端513L、513R。于是，通过将耳机例如连接在输出端513L、513R上，能获得由声音信号AL、AR产生的立体声输出。
这样在本形态中，在接收机500中，用作为单一变频装置的混频器504变换900MHz的发送信号的频率，获得载频为10.7MHz的中频信号，同时在混频器504的前级不设置现有的那种调谐电路，而是设置带通滤波器503，所以与现有的接收机相比，具有结构简单且价格便宜的优点。
在此情况下，在接收机500中，本机振荡频率被设定为发送频率的上侧，同时由于在接收机一侧将本机振荡频率设定为发送频率的上侧时，在图象干扰的发生率低的922.6MHz～928MHz的频带(图3中的③所示的频带)中选择发送信号频率的工作频带，所以即使是利用混频器504变换900MHz频带的发送信号的频率，获得载频为10.7MHz的中频信号，也能以很高的几率避免图象干扰的发生。另外，在发生图象干扰的情况下，通过改变发送机400的可变电阻器407的滑动触头的位置，变更发送频率，能避免图象干扰的发生。
另外，在本形态中，在用发送机400的立体声调制电路104形成导频音方式的立体声调制信号的情况下，由于使该立体声调制信号的副载频为视频信号的水平频率(fh)的4倍的频率(4fh)，所以能很好地防止在音频频带内发生由声音信号AL、AR中包含的视频信号的水平频率分量引起的拍频信号。
另外，上述形态是将本发明应用于传输音频信号的音频传输装置中的形态，但本发明当然也同样能适用于传输视频信号或其他信号的传输装置中。
工业上的利用领域如上所述，本发明的接收机、接收方法及音频传输装置对电视接收机或音频系统等输出的音频信号进行FM调制，能很好地应用于进行无线发送的音频传输装置。
权利要求
1.一种接收机，其特征在于备有接收发送信号的接收天线；变换由上述接收天线接收的上述发送信号的频率后，获得中频信号的单一变频装置；以及对上述变频装置输出的上述中频信号进行检波后，获得基带信号的检波装置，用上述变频装置使上述发送信号的频率为1/30以下，获得上述中频信号。
2.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于上述发送信号为900MHz频带的信号，上述中频信号是载频为10.7MHz的信号。
3.根据权利要求1所述的接收机，其特征在于在上述变频装置的前级设置了使上述发送信号通过用的带通滤波器。
4.一种接收方法，其特征在于包括接收发送信号的程序；将接收的发送信号的频率变换为1/30以下而获得中频信号的程序；以及对上述中频信号进行检波后获得基带信号的程序。
5.一种音频传输装置，其特征在于它由发送机和接收机构成，上述发送机有用音频信号调制载波信号而形成发送信号的发送信号形成装置；以及发送由该发送信号形成装置形成的发送信号的发送天线，上述接收机有接收上述发送信号的接收天线；变换由该接收天线接收的上述发送信号的频率，获得中频信号的单一变频装置；以及对该变频装置输出的上述中频信号进行检波，获得上述音频信号的检波装置，用上述接收机的变频装置使上述发送信号的频率为1/30以下，获得上述中频信号。
6.根据权利要求5所述的音频传输装置，其特征在于上述发送信号为900MHz频带的信号，上述中频信号是载频为10.7MHz的信号。
7.根据权利要求5所述的音频传输装置，其特征在于在上述变频装置的前级设置了使上述发送信号通过用的带通滤波器。
8.根据权利要求5所述的音频传输装置，其特征在于上述音频信号是导频音方式的立体声调制信号，使该立体声调制信号的副载频为视频信号的水平频率的4倍的频率。
全文摘要
本发明涉及对音频信号等例如进行FM调制后进行无线发送时使用的接收机、音频传输装置。用RF放大器(502)放大接收天线(501)接收的900MHz频带的发送信号，使其通过带通滤波器(503)后，供给混频器(504)，变换成载频为10.7MHz的中频信号。这时，中频信号的频率为发送信号的频率的1/30以下。这时，本机振荡频率被设定为发送频率的上侧，在将本机振荡频率设定为发送频率的上侧的情况下，在图象干扰的发生率低的频带中选择上述发送信号频率的工作频带，能以较高的几率避免图象干扰。由于采用混频器(504)的单一变换方式。所以能简单且廉价地构成。
文档编号H04B1/26GK1239607SQ9618054
公开日1999年12月22日 申请日期1996年12月18日 优先权日1996年12月18日
发明者伊吹多喜矩 申请人:爱华株式会社