FMステレオマルチプレクサ




当方の HP の内容を流用して雑誌やインターネットに発表しようとするときは、
当方の許可を得るとともに出所を明らかにしなければなりません。








 

 

 勿体ないのでブロックダイアグラムといたします。バカでも出来るようなものなら回路図をそのまま 載せても良いのですがね。 (^^♪ 回路図を載せる気はありません。必要で あれば技術力を高めて自分で設計するか、高価な測定器を買うべきでしょう。

 まずオモチャではないことを断っておきます。当方は、・・・のようなものは作ったものの 、精度や安定度等が悪いので実際に使っているのはメーカー製品、というようなものは作りません。 当方の他のページを見れば分かるように。例えば FREQUENCY COUNTER 入力分圧抵抗の温度係数 のページを参照されたい。いつまで経ってもオモチャしか作れなかったら 悲しいですね。当方だったら、俺には向いていないと早々にあきらめます。

 安価に最高度のセパレーションが得られるように設計したものです。もちろん周波数特性や歪率特性 ・S/N等も十分な値が得られなければなりません。



 38KHz発振回路 発振回路の ICには適・不適があります。74HCU04でも当然のことながら発振 可能ですが、消費電流が 10mA近くにもなります。これに対し 4069UBPでは約 0.65mAです。 74HCは低い周波数の発振には向いていないようです。デューティはオシロで見るかぎり 50%になって いるようですが、PLLパルスジェネレータから 38KHzを入れたときに比べ、僅かにセパレーションが落ちる ようにも思えます。76KHzや 152KHzの X'talがあれば分周して使うのですが・・・。まあこれは FM受信機の 調整に使用することを考えた場合で、通常の使用には全く問題ありません。余計な高調波を抑える ためにも 4000シリーズの方が良いのではと考えています。

 LPF 不要な周波数帯域は LPFでカットした方が良いとは思いますが、位相回転があれば セパレーションは大きく悪化します。  

 左図は NJM2035の推奨回路で使用されている LPFです。トラップ周波数は 38KHzの 3次高調波 114KHz です。周波数特性は 55KHz程度までほぼ完全にフラットとなっています。
 この LPFでは 15KHzで約 19°、23KHzで約 30°、38KHzで約 52°、53KHzでは約 90°の位相回転 (遅れ) を生じます。不要な周波数帯域をカットするのには良く出来た周波数特性ですが、これだけ位相回転が 大きいとセパレーション特性は滅茶苦茶になってしまいます。初期の FM受信機用に設計されたもの でしょう。
 本器では出力に 57KHz・114KHzとも確認されませんので、LPFはパスしています。

 DBM ? 結果的に乗算という形になりますが、本器のようなスイッチング形式やトランスと ダイオードを使用した DBMは乗算動作とは違うと考えています。TRを縦続接続した乗算動作の ICとは 高調波の発生状況も異なってきます。どうも勉強したことをそのまま受け売り して、何でもかんでも乗算 乗算としている書籍等が多く困ったものです。このような人たちは、例えば 出力される周波数成分の確認もスペアナ等を使わねば出来ず、安価に確認する方法など無いと考えている のでしょう。もちろんスペアナ等を使用すれば簡単に確認出来ますが、ちょっとした手間で安価に確認する ことは不可能ではありません。  

 左図は周波数成分の確認に今回使用したものです。L・Cの定数は 38KHzのものです。Lの直流抵抗や Cの種類によって出力電圧は異なってきますが、当方の場合入力電圧 1に対し出力電圧 0.4が得られて います。280Kを小さくすれば当然出力電圧は高くなりますが、離調周波数排除能力は低くなります。 L・Cを変えることにより周波数を変えることが出来ます。
 3fc ± fsのような高調波成分を確認する場合、L・Cの値を正確に合わせるのは大変ですので、変調 周波数を可変します。例えば変調周波数 10KHzが 9.7KHzや 10.5KHzになったところで何の問題もない のですから。
 雑誌等の編集者には、"まあそれはそうだが、世の中の趨勢に背を向ける嫌なヤツ" でしょうね。

 19KHz LC BPF Lによって共振回路の Qが変わってくることは知っていても、Cの種類によって Qが 変わってくることを知っている人は少ないでしょう。Cの種類によって Qの大きさは 20%位変わってきます。 俺の作るものはどうせオモチャなんだからという輩は別として、真に良いものを作りたいという人は ここまで配慮しなければなりません。最も良い方法はいくつかの種類の Cを取替えて測定してみることです。

 38KHz漏れ 無信号時・信号入力時とも 38KHzの漏れは観測されません。後ほど DBM ICを使用した ものと特性を比べてみたいと考えています。

 MONO MODE スイッチングしていない L・R信号を加算したモノラルと、パイロット信号カット によるモノラルを切り換えることが出来ます。



セパレーション
 素晴らしいセパレーション特性が得られています。マルチプレクサ単体ではオシロで漏れは全く観測され ません。FM受信機を通しても、片側のみに信号を入れ、信号を入れた側の FM受信機出力をアンプ入力から 外すと、通常音量では漏れは全く聞こえません。アンプの VRを最大に上げコーン紙に耳を近づけると、 小さな雑音の中に埋もれて微かに聞こえるか聞こえないかのレベルが観測されます。数値化には LPFを通し 数十 dB増幅して測定することが必要でしょう。高級 FM受信機のセパレーション調整にも十分使用する ことが出来ます。
 全く調整していない KT-1010でのものですが、調整した KT-1010Uでも同じです。低い周波数では、 異常が無ければ調整が大きくずれることはほとんどあるまいと考えていましたが、これを裏付けた かたちです。

 FM放送周波数帯PLLオシレータの頁の FMモノラルトランスミッタを介してのチェックです。この結果は とりもなおさず、FMモノラルトランスミッタが正常に動作していることを示しています。秋月 FMステレオ トランスミッタキットを製作したお子様やメーカー製のステレオトランスミッタをお持ちの方は、本文の 方法でテストしてみると良いでしょう。面白い結果が得られると思います。 結果に唖然として、よし俺も FM受信機の調整にも使えるようなものをと一念発起するか、音が出れば それで良いで終わりにするかは自由ですが、後者はこの世界からすぐに足を洗うべきでしょう。

FM受信機 NARROW/WIDE時の SEPARATION調整
 上にも書きましたが、マルチプレクサの Lまたは Rに低周波信号を入れて調整します。 DISTORTION METERの低歪信号を使用していますが、調整ですから高調波の少ない低歪の信号が良いで しょう。余計な信号が観測されるようであればパイロット信号です。事前にパイロット信号キャンセル の調整をしておきましょう。

周波数特性
 まともな人によってまともに作られたものであれば、周波数特性の測定はする必要がありません。 FM受信機の周波数特性を測定することになってしまうからです。各段の周波数特性を確認しておくことは 必要です。

歪率特性
 信号レベルによって異なりますが、FMモノラルトランスミッタを介して L・Rとも 0.02〜0.03%の値が 得られています。KT-1010・KT-1010Uとも同じです。これは KT-1010・KT-1010Uの歪率がこれより低い ことを示しています。

FM受信機 STEREO NARROW/WIDE時の DISTORTION調整
 歪率計をつなぐことにより FM受信機ステレオ時の DISTORTION調整をすることができます。 取り立てて難しいことはありません。




雑感
 調整出来ると音がおとなしくなります。これはアンプの歪率を下げたときに受ける印象と同じです。 それでいて驚くほどの臨場感、調整前と後では音はかなり変わってきます。音好きな人がこの違いを 知ったら、俺も調整に出さなくちゃと思うことでしょう。

 シンセサイザー式受信機の一番の問題点は基準周波数ずれでしょう。昔のバリコン式受信機では、 中間周波数が 10.700000MHzになるように、AFCによって局発周波数は自動制御されます。従って入力 周波数が 100KHzや 50KHzステップの周波数でなくとも、10.700000MHzの中間周波数が得られるわけです。 また入力周波数が例えば 80.0MHzから 80.02MHzに変わっても中間周波数は変わりません。
 ところがシンセサイザー式受信機では、局発周波数は基準周波数のステップでしか得られません。 基準周波数がずれて局発周波数がずれれば、局発周波数がずれた分中間周波数もずれてきます。
 この状態で DETECTOR部の 0調整を行っても、入力周波数が変われば (中間周波数も変わるため) 0調整はずれることになります。DETECTOR部や MPX部の調整を、放送バンドの中間の 83MHz付近で 行うのにはこのような理由があります。基準周波数が合っていれば、83MHzでなくとも適当な周波数で 構わないのです。また基準周波数がずれていると、NARROW時に中間周波数信号のレベルが変わるため、 MUTING動作がおかしくなることがあります。IF BANDに NARROW MODEがある受信機は、基準周波数を 調整するトリマーが不可欠です。

 シンセサイザー式受信機は初期性能は良いものの、経年変化で基準周波数等がずれてくれば、特性は 大きく悪化するということです。一方昔のバリコン式受信機は、初期性能はそれほどでもないものの、 長年安定した性能が得られるものと思われます。
 電子回路を分からないド素人には、20年も 30年も経った機器が初期性能を維持していると考えている バカが多いようです (ヤフオクを見れば良く分かる)。そのようなことは絶対にありません。 教えてあげましょう。



 

 
 

 




 







-  〜  -









作品の部屋に戻る