(57)【要約】【課題】過変調ＡＭ信号入力時には時定数を切り換えず、電界強度急増時のみ時定数を切り換えることのできるＡＧＣシステムを提供する。【解決手段】レベル検出回路１は、アンプ１００から出力される増幅信号とＬＰＦ５０から出力される平滑化信号とのレベル差を検出し、過変調検出回路２は、アンプ１００から出力される増幅信号の波形解析を行い、受信したＡＭ放送信号の過変調状態の有無を検出し、時定数切り換え制御回路３は、レベル検出回路１の出力と過変調検出回路２の出力にもとづいてＬＰＦ５０の時定数の切り換えを制御する。ＡＧＣ回路６０は、ＬＰＦ５０から出力される平滑化信号にもとづいてアンプ１００のゲインを制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＭ放送信号を受信するシステムで用いられるアンプから出力される増幅信号を平滑化するＬＰＦと、前記ＬＰＦから出力される平滑化信号にもとづいて前記アンプのゲインを制御するＡＧＣ回路と
を有するＡＧＣシステムであって、
前記増幅信号と前記平滑化信号とのレベル差を検出するレベル検出回路と、
前記増幅信号の波形解析を行い、前記ＡＭ放送信号の過変調を検出する過変調検出回路と、
前記レベル検出回路の出力と前記過変調検出回路の出力にもとづいて前記ＬＰＦの時定数の切り換えを制御する時定数切り換え制御回路と
を備えることを特徴とするＡＧＣシステム。
【請求項２】
前記過変調検出回路が、
前記増幅信号をデジタル信号へ変換するＡＤ変換器と、
前記デジタル信号の高速フーリエ解析を行う高速フーリエ解析手段と、
前記高速フーリエ解析により得られた周波数スペクトラムから前記ＡＭ放送信号の搬送波周波数に対する側波帯周波数の信号レベル比を算出する信号レベル比算出手段と、
前記信号レベル比にもとづいて前記ＡＭ放送信号が過変調であるか、ないかを判定する過変調判定手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＡＧＣシステム。
【請求項３】
前記過変調判定手段は、
前記信号レベル比が−６ｄＢより大きいときを過変調と判定する
ことを特徴とする請求項２に記載のＡＧＣシステム。
【請求項４】
前記時定数切り換え制御回路は、
前記レベル検出回路により検出されたレベル差が所定値以上あって、かつ前記過変調検出回路が過変調を検出しなかったときのみ、前記時定数を通常値よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＡＧＣシステム。
【請求項５】
前記時定数切り換え制御回路は、
前記時定数を小さくした後に、前記レベル検出回路により検出されるレベル差が前記所定値より低下したら、前記時定数を前記通常値へ戻す
ことを特徴とする請求項４に記載のＡＧＣシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＧＣシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なスーパーヘテロダイン方式のＡＭ放送受信システムにおいては、アンテナにより受信された放送信号は、ＲＦアンプで増幅され、ミキサ回路でＩＦ（中間周波数）信号に変換される。ＩＦ信号はＩＦアンプで増幅されて検波回路へ入力され、検波回路にてオーディオ信号が抽出される。
【０００３】
このようなＡＭ放送受信システムでは、受信した放送信号の電界強度が変化しても検波回路から出力するオーディオ信号のレベルが一定になるように、ＲＦアンプおよびＩＦアンプのゲインを、それぞれＡＧＣ回路にて制御している。
【０００４】
ＡＧＣ回路では、制御信号に含まれるリップルを除去するために、ある一定以上の時定数を持ったＬＰＦで制御信号を平滑化している。ところが、車載受信機などのように受信環境が一定しない場合、受信信号の電界強度が急増すると、このＬＰＦの時定数によりＡＧＣ回路の応答が遅れ、オーディオ信号に急激なレベル変動が生じ、ポップ音と呼ばれる異音が発生する。
【０００５】
従来、この受信信号の電界強度の急増による音質悪化への対策として、ＲＦ信号の入力レベルの急変動を電界急変動検出回路で検出することにより、時定数切り換え回路を動作させてＲＦアンプのＡＧＣループの収束時間を短くし、検波出力レベルの安定に要する時間を短縮するようにしたＡＧＣシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
しかし、ＡＭ信号は振幅変調であるため、ＲＦ信号の入力レベルの急増は、電界強度が急増した場合のみならず、過変調されたＡＭ信号が入力されたときにも発生する。
【０００７】
そのため、過変調されたＡＭ信号が入力されたときにＡＧＣシステムの時定数が変化すると、電界強度が一定にも拘らずアンプのゲインが変化し、検波回路から出力されるオーディオ信号に歪みが生じる、という問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平５−１９９１３７号公報  （第２−３ページ、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、過変調ＡＭ信号入力時には時定数を切り換えず、電界強度急増時のみ時定数を切り換えることのできるＡＧＣシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、ＡＭ放送信号を受信するシステムで用いられるアンプから出力される増幅信号を平滑化するＬＰＦと、前記ＬＰＦから出力される平滑化信号にもとづいて前記アンプのゲインを制御するＡＧＣ回路とを有するＡＧＣシステムであって、前記増幅信号と前記平滑化信号とのレベル差を検出するレベル検出回路と、前記増幅信号の波形解析を行い、前記ＡＭ放送信号の過変調を検出する過変調検出回路と、前記レベル検出回路の出力と前記過変調検出回路の出力にもとづいて前記ＬＰＦの時定数の切り換えを制御する時定数切り換え制御回路とを備えることを特徴とするＡＧＣシステムが提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、過変調ＡＭ信号入力時には時定数を切り換えず、電界強度急増時のみ時定数を切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例に係るＡＧＣシステムの構成の例を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例のレベル検出回路の動作説明図。
【図３】搬送波と変調信号とＡＭ変調波形の関係を示す図。
【図４】搬送波と側波帯の信号レベルの関係を示す図。
【図５】本発明の実施例の過変調検出回路の内部構成の例を示すブロック図。
【図６】本発明の実施例の過変調検出回路の動作説明図。
【図７】本発明の実施例の時定数切り換え回路の動作説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、図中、同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は繰り返さない。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係るＡＧＣシステムの構成の例を示すブロック図である。
【００１５】
本実施例のＡＧＣシステムは、一般的なＡＧＣシステムと同様、ＡＭ放送受信システムのアンプ１００から出力される増幅信号を平滑化するＬＰＦ５０と、ＬＰＦ５０から出力される平滑化信号にもとづいてアンプ１００のゲインを制御するＡＧＣ回路６０と、を有している。
【００１６】
さらに、本実施例に特徴的な構成として、本実施例のＡＧＣシステムは、アンプ１００から出力される増幅信号とＬＰＦ５０から出力される平滑化信号とのレベル差を検出するレベル検出回路１と、アンプ１００から出力される増幅信号の波形解析を行い、受信したＡＭ放送信号の過変調状態の有無を検出する過変調検出回路２と、レベル検出回路１の出力と過変調検出回路２の出力にもとづいてＬＰＦ５０の時定数の切り換えを制御する時定数切り換え制御回路３と、を備えている。
【００１７】
レベル検出回路１は、アンプ１００から出力される増幅信号とＬＰＦ５０から出力される平滑化信号とのレベル差を検出する。
【００１８】
一般的に、受信したＡＭ放送信号の電界強度の変動が微細な場合には、アンプ１００のゲインが一定である方が、聴感上好ましい。そこで、通常、ＡＭ放送信号の微細なレベル変動に対してＡＧＣ回路６０が敏感に反応しないように、ＬＰＦ５０の時定数は大きめに設定されている。
【００１９】
したがって、アンプ１００から出力される増幅信号のレベル変化に対して、ＬＰＦ５０から出力される平滑化信号は、かなり遅れて変化する。
【００２０】
そのため、アンプ１００から出力される増幅信号が遷移する時刻においては、アンプ１００から出力される増幅信号とＬＰＦ５０から出力される平滑化信号との間に、レベル差が生じる。その様子を図２に示す。
【００２１】
そのとき、図２（ａ）に示すように、受信したＡＭ放送信号の電界強度の増加が僅かな場合は、レベル検出回路１で検出される、増幅信号と平滑化信号のレベル差は小さい。
【００２２】
一方、図２（ｂ）に示すように、受信したＡＭ放送信号の電界強度が急増した場合は、レベル検出回路１で検出される、増幅信号と平滑化信号のレベル差は大きい。
【００２３】
また、レベル検出回路１は、過変調のＡＭ放送信号を受信したときも、増幅信号と平滑化信号との間で、大きなレベル差を検出する。
【００２４】
図３に、ＡＭ変調波の変調度とその振幅の関係を示す。
【００２５】
図３（ａ）に示す搬送波Ｖｃの振幅をＥｃ、図３（ｂ）に示す変調信号Ｖｓの振幅をＥｓとすると、変調度ｍは、ｍ＝Ｅｓ／Ｅｃと表される。この変調度ｍを用いると、図３（ｃ）に示すＡＭ変調波Ｖｏの振幅は、最大振幅が（１＋ｍ）Ｅｃ、最小振幅が（１−ｍ）Ｅｃと表される。
【００２６】
したがって、変調波がある場合には、ＡＭ変調波Ｖｏの最大振幅は搬送波Ｖｃの振幅Ｅｃよりも大きな値となる。そのため、レベル検出回路１により、振幅信号と平滑信号との間でレベル差が検出される。変調度ｍが高いほどこのレベル差は大きくなり、過変調の場合、すなわち、ｍ＞１の場合は大きなレベル差が検出される。
【００２７】
ここで、搬送波Ｖｃ、変調信号Ｖｓを、それぞれの角周波数ωｃ、ωｓを用いて
Ｖｃ＝Ｅｃ・ｓｉｎ（ωｃ・ｔ）
Ｖｓ＝Ｅｓ・ｓｉｎ（ωｓ・ｔ）
と表すと、ＡＭ変調波Ｖｏは、
Ｖｏ＝｛Ｅｃ＋Ｅｓ・ｓｉｎ（ωｓ・ｔ）｝・ｓｉｎ（ωｃ・ｔ）
＝Ｅｃ・ｓｉｎ（ωｃ・ｔ）
＋ｍ／２・Ｅｃ・ｃｏｓ（ωｃ−ωｓ）ｔ−ｍ／２・Ｅｃ・ｃｏｓ（ωｃ＋ωｓ）ｔ
と表される。ここで、ｔは時刻を表す。
【００２８】
すなわち、ＡＭ変調波Ｖｏには、角周波数ωｃの搬送波成分と、角周波数（ωｃ−ωｓ）の下側波帯成分と、角周波数（ωｃ＋ωｓ）の上側波帯成分が含まれる。このときの各周波数成分の信号レベルを図４に示す。
【００２９】
図４に示すように、搬送波成分の振幅Ｅｃに対して、下側波帯成分および上側波帯成分の振幅は、ｍ／２・Ｅｃとなる。すなわち、下側波帯成分および上側波帯成分の振幅は、ＡＭ変調波Ｖｏの変調度ｍによって変化する。
【００３０】
そこで、過変調検出回路２は、アンプ１００から出力される増幅信号の波形解析を行って、増幅信号の周波数スペクトルを求め、搬送波周波数と側波帯周波数の信号レベルの比から変調度ｍを算出し、受信したＡＭ放送信号が、過変調状態であるか、ないかを検出する。
【００３１】
図５に、過変調検出回路２の内部構成の例を示す。
【００３２】
図５に示す例では、過変調検出回路２は、アンプ１００から出力された増幅信号をデジタル信号へ変換するＡＤ変換器２１と、ＡＤ変換器２１から出力されたデジタル信号のＦＦＴ（高速フーリエ解析）を行うＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）２２と、ＦＦＴにより得られた周波数スペクトラムから、受信したＡＭ放送信号の搬送波周波数に対する側波帯周波数の信号レベル比を算出する信号レベル比算出部２３と、算出された信号レベル比にもとづいて、受信したＡＭ放送信号が過変調であるか、ないかを判定する過変調判定部２４と、を備える。
【００３３】
ＡＤ変換器２１は、アンプ１００から出力された増幅信号をデジタル信号へ変換する。
【００３４】
ＤＳＰ２２は、ＡＤ変換器２１から出力されたデジタル信号のＦＦＴを行い、アンプ１００から出力された増幅信号の周波数スペクトルを算出する。
【００３５】
レベル比算出部２３は、その周波数スペクトルから、受信したＡＭ放送信号の搬送波周波数に対する側波帯周波数の信号レベル比Ｒを算出する。
【００３６】
過変調判定部２４は、レベル比算出部２３により算出された信号レベル比Ｒにもとづいて、受信したＡＭ放送信号が過変調であるか、ないかを判定する。
【００３７】
図６に、搬送波周波数信号に対する側波帯周波数信号の信号レベル比Ｒと受信したＡＭ放送信号の変調度ｍの関係を示す。
【００３８】
上述したように、搬送波周波数ωｃの振幅をＥｃとした場合、側波帯周波数（ωｃ−ωｓ）、（ωｃ＋ωｓ）の振幅は、ｍ／２・Ｅｃと表されるので、レベル比算出部２３により算出される信号レベル比Ｒは、Ｒ＝ｍ／２を示す。
【００３９】
したがって、変調度ｍが１（ｍ＝１）のとき、信号レベル比Ｒは、Ｒ＝１／２となる。これをデシベル換算すると、Ｒ＝−６ｄＢとなる。
【００４０】
そこで、過変調判定部２４は、この−６ｄＢを判定基準として、レベル比算出部２３により算出された信号レベル比Ｒが、Ｒ＞−６ｄＢであるときを過変調（ｍ＞１）と判定する。
【００４１】
時定数切り換え制御回路３は、レベル検出回路１の出力と過変調検出回路２の出力にもとづいて、ＬＰＦ５０の時定数の切り換えの制御を行う。
【００４２】
このとき、レベル検出回路１が所定値以上のレベル差を検出し、かつ、過変調検出回路２が過変調を検出しなかったときのみ、時定数切り換え制御回路３は、ＬＰＦ５０の時定数が通常値より小さくなるように制御する。
【００４３】
一方、過変調検出回路２が過変調を検出したときは、レベル検出回路１が所定値以上のレベル差を検出しても、時定数切り換え制御回路３は、ＬＰＦ５０の時定数を通常値のまま保持するように制御する。
【００４４】
図７に、時定数切り換え制御回路３によるＬＰＦ５０の時定数の切り換え動作の例を示す。
【００４５】
図７（ａ）は、ＡＭ放送信号の電界強度が急増したときの時定数切り換え制御回路３の動作の例である。この場合、レベル検出回路１が所定値以上のレベル差を検出する。一方、過変調検出回路２は過変調を検出しない。そこで、時定数切り換え制御回路３は、ＬＰＦ５０の時定数の切り換えを行い、ＬＰＦ５０の時定数を通常値より小さくする。
【００４６】
これにより、ＬＰＦ５０から出力される平滑化信号の変化が早くなり、ＡＧＣ回路６０によるアンプ１００のゲインの調整が速やかに行われるようになる。その結果、オーディオ信号のレベル変動が緩和され、ポップ音などの異常音の発生が防止される。
【００４７】
なお、時定数切り換え制御回路３は、ＬＰＦ５０の時定数を小さくするようにした後に、レベル検出回路１により検出されるレベル差が所定値より低下したら、ＬＰＦ５０の時定数を通常値へ戻すように制御する。これは、検波回路から出力するオーディオ信号のレベルが安定した後や、電界強度が安定した後は、ＡＧＣ回路６０の応答速度を元に戻すためである。
【００４８】
図７（ｂ）は、過変調のＡＭ放送信号の入力されたときの時定数切り換え制御回路３の動作の例である。この場合、レベル検出回路１により所定値以上のレベル差が検出されても、過変調検出回路２により過変調が検出されるので、時定数切り換え制御回路３は、ＬＰＦ５０の時定数の切り換えを行わず、ＬＰＦ５０の時定数を通常値のままとする。その結果、過変調のＡＭ放送信号が入力に対してＡＧＣ回路６０が過敏に応答することなく、検波回路から出力されるオーディオ信号に歪みが生じることが防止される。
【００４９】
このような本実施例によれば、電界強度急増時のみＬＰＦ５０の時定数の切り換えを行い、過変調のＡＭ放送信号入力時にはＬＰＦ５０の時定数を通常値のままとすることができる。これにより、電界強度急増時はＡＧＣ回路６０の応答速度を速めて、ポップ音などの異常音の発生を防止し、過変調のＡＭ放送信号入力時にはＡＧＣ回路６０の応答速度を通常のままとして、オーディオ信号に歪みが生じることを防止することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  レベル検出回路
２  過変調検出回路
３  時定数切り換え制御回路
２１  ＡＤ変換器
２２  ＤＳＰ
２３  信号レベル比算出回路
２４  過変調判定部
５０  ＬＰＦ
６０  ＡＧＣ回路
１００  アンプ
【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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【図６】
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【図７】
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