パルスカウント検波からDLLD 01

パルスカウント検波からDLLDに移行した背景と展開を、当時を思い出しながら書き留めてみます。

・時代背景：CDの出現によりオーディオ機器の性能に対する見方が大きく変わったことです。高性能なソースが手に入る時代が来たことに合わせ、FMチューナーと言え、今までの性能では満足してもらえないだろうという予測の元に、新たな目標が設定されました。まずは、検波器のS/Nを、直線性を維持したまま、一挙に100dB以上にするということがテーマとなりました。

・パルスカウント検波の実力：パルスカウント検波は、FM方式が実用になった時代に既に考え方は存在していました。FMの粗密波を積分することで変調成分を取り出すという単純で素朴な方式です。最初にパルスカウント検波を採用したのは、ヒースキット（USA）が販売したFMチューナーでした。しかし、10.7MHzのIF信号で直接パルスカウント検波器を駆動しても、キャリア周波数と変調による周波数変化率が少なく出力が小さくノイズが大きく充分なS/Nを確保することが困難で、S/Nは60dBをやっと超える程度と書かれていたことを記憶しています。

原理的に同調回路を必要としない方式故に、直線性が優れかつ広帯域という、大きな特徴があります。そこでS/Nを改善するためには、パルスカウント検波器を駆動する周波数を下げ、周波数変化率を上げるという、第一IFを10.7MHz、第二IFを10.7MHzより下げたダブルスーパー方式を採用することになりました。第二IF周波数を下げれば下げるほど、変調波の変化率は大きくなりS/Nは改善されますが、第二局発とIFの基本波だけでなく高調波も加わった周波数が受信周波数や10.7MHzのIFに複雑に干渉し発生するスプリアスが受信帯域内に落ち込み受信性能を劣化させます。日本は76-90MHz、海外は87.5-108MHzと異なった受信周波数範囲でもっともスプリアスが少ない周波数として第二IFは約2MHzに決めました。

この結果、検波帯域2MHzの直線検波器で、S/N90dB以上を確保することが出来ました。しかし、残念ながらパルスカウントの名前が示すように、FM波の立ち上がりエッジの情報を使いますので、エッジの傾きによる揺らぎはそのままS/Nや歪の劣化に繋がります。半導体の性能には限界があり、完全に垂直に立ち上がるパルスは実現不可能です。実験レベルで96dBのS/Nが限界でした。そこで、100dBを超えるS/Nが得られえる検波器が次のテーマとなりました。