(57)【要約】【課題】要求される様々なセパレーション特性を実現することが可能なステレオノイズコントロール回路を提供する。【解決手段】上記課題を解決するために、デジタル制御回路１０７に異なるセパレーション特性を実現する論理回路１０７ａ及び１０７ｂと論理回路を選択するスイッチＳＷｂを備え、必要に応じて論理回路を切換える。【選択図】図２
2008005126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステレオ信号を生成するステレオ復調回路に入力する副搬送波クロック信号の信号レベルを受信電界強度に応じて操作し、前記ステレオ信号のセパレーションレベルを調整するステレオノイズコントロール回路において、
バイアス電流値を切換えるバイアス電流切換え手段を有し、該バイアス電流値を切換えることによって前記信号レベルを任意のレベルに調整する信号レベル調整回路と、
前記受信電界強度をデジタル化して受信電界強度データを生成するデジタル変換回路と、
該受信電界強度データに応じて前記バイアス電流切換え手段を操作して所定のセパレーション特性を実現する複数の論理回路と、該複数の論理回路から所望のセパレーション特性を実現する論理回路を選択する選択手段と、を有するデジタル制御回路と、
を備えるステレオノイズコントロール回路。
【請求項２】
前記信号レベル調整回路は、差動増幅回路であり、前記バイアス電流切換え手段は該差動増幅回路のバイアス電流を切換える、
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオノイズコントロール回路。
【請求項３】
前記論理回路は、受信電界強度データが小さくなるに応じて前記信号レベルを小さくしてセパレーションレベルを下げる、
ことを特徴とする請求項１に記載のステレオノイズコントロール回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＭ受信機に使用するステレオノイズコントロール回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＦＭラジオ用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）は、受信レベルの低下に応じて徐々に（段階的に）セパレーション（ステレオ分離度）のレベルを下げてノイズを減らすステレオノイズコントロール回路を備えている。このステレオノイズコントロール処理により、聴取者が感じるノイズ感を低減して聴感を向上させている。
【０００３】
このステレオノイズコントロール処理は、ＲＳＳＩ回路等が検出した受信電界強度に応じてステレオ復調回路に入力する副搬送波クロック信号の信号レベルを調整することによって実現される。
【０００４】
特許文献１には、最適なＬ−Ｒ信号の減衰によりノイズを低減することができるラジオ受信機のノイズ低減回路について開示されている。
特許文献２には、音声信号の変調度が低い時にマルチパス電波等を受信した場合においても、良好な聴感を得ることが可能なＦＭ受信機について開示されている。
【０００５】
特許文献３には、ステレオ受信とアナログ受信の間での移行時に違和感をなくすとともに、聴取者の好みに合わせてヒステリシス特性を変えることが可能なＦＭ受信機について開示されている。
【特許文献１】特開平０６−３１５０１６号公報
【特許文献２】特開２０００−０４９７２３号公報
【特許文献３】特開２００２−０２６８４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、聴感の善し悪しは聴取者の主観に依拠する。例えば、ＦＭラジオ用ＩＣを製造する場合、その供給を受けるメーカー毎に要求するセパレーション特性が異なるため、メーカー毎に異なるステレオノイズコントロール回路を備えたＦＭラジオ用ＩＣを用意する必要があるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、要求される様々なセパレーション特性を実現することが可能なステレオノイズコントロール回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るステレオノイズコントロール回路は、ステレオ信号を生成するステレオ復調回路に入力する副搬送波クロック信号の信号レベルを受信電界強度に応じて操作し、前記ステレオ信号のセパレーションレベルを調整するステレオノイズコントロール回路において、バイアス電流値を切換えるバイアス電流切換え手段を有し、該バイアス電流値を切換えることによって前記信号レベルを任意のレベルに調整する信号レベル調整回路と、前記受信電界強度をデジタル化して受信電界強度データを生成するデジタル変換回路と、該受信電界強度データに応じて前記バイアス電流切換え手段を操作して所定のセパレーション特性を実現する複数の論理回路と、該複数の論理回路から所望のセパレーション特性を実現する論理回路を選択する選択手段と、を有するデジタル制御回路と、を備える。
【０００９】
本発明によると、デジタル制御回路が有する各論理回路は、受診電界強度データに応じて、信号レベル調整回路が有するバイアス電流切換え手段を操作してステレオ復調回路に入力する副搬送波クロック信号の信号レベルを調整することにより、ステレオ信号のセパレーションレベルを調整して所定のセパレーション特性を実現する。そして、デジタル制御回路が有する選択手段を用いて論理回路を切換えることによって、所望のセパレーション特性を実現するステレオノイズコントロール処理を実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によると、要求される様々なセパレーション特性を実現することが可能なステレオノイズコントロール回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図１〜図７に基づいて説明する。なお、本実施形態に係るステレオノイズコントロール回路は、ｐチャンネルとｎチャンネルＭＯＳトランジスタを製造できるＣＭＯＳプロセスにより半導体回路基板上に成形される。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路を使用したＦＭラジオ受信機の構成例を示すブロック図である。
図１に示すＦＭラジオ受信機は、スーパへテロダイン方式のＦＭラジオ受信機の主要部であり、受信した放送波からステレオ信号を生成するためのＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１０１、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号を生成するＩＦ部１０２、リミッタアンプ１０３、ＩＦ信号からＦＭ信号（ステレオ複合信号）を検出するＦＭ検波回路１０４、受信電界強度を検出するＲＳＳＩ回路（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）１０５と、受信電界強度をデジタル化して受信電界強度データを生成するＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）回路１０６、受信電界強度データに応じて信号レベル調整回路１０８を制御するデジタル制御回路１０７、受信電界強度に応じて副搬送波クロック信号の信号レベルを調整する信号レベル調整回路１０８、及びＦＭ信号と副搬送波クロック信号（３８ｋＨｚのクロック信号）からＬ信号とＲ信号を再生するステレオ復調回路１０９と、を備える。
【００１３】
なお、信号レベル調整回路１０８に入力される副搬送波クロック信号は、ＦＭ信号から検出されるパイロット信号（１９ｋＨｚ）から生成されるステレオ用副搬送波クロック信号である。
【００１４】
以上の構成において、本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路１００は、ＡＤＣ回路１０６、デジタル制御回路１０７及び信号レベル調整回路１０８で構成される。
【００１５】
アンテナ１１０で受信した放送波は、ＲＦ部１０１によって以降の処理に必要なレベルまで増幅されるとともに、希望波以外の信号が減衰される。そして、ＩＦ部１０２が備える、例えば、局部発振回路の信号と混合することによってＩＦ信号に変換される。
【００１６】
ＩＦ信号は、リミッタアンプ１０３で振幅が制限され振幅一定のＦＭ信号となる。そして、パルス検波回路等で構成されるＦＭ検波回路１０４でＦＭ検波が行なわれ、ステレオ復調回路１０９に入力される。ステレオ復調回路１０９は、ＦＭ信号と信号レベル調整回路１０８を介して入力される副搬送波クロック信号とからステレオ信号（Ｌ信号とＲ信号）を生成してスピーカー等に出力する。なお、本実施例に係るステレオ復調回路１０９は、スイッチング方式のステレオ復調回路を使用している。
【００１７】
一方、リミッタアンプ１０３の出力信号（ＩＦ信号）は、ＲＳＳＩ回路１０５にも出力される。そして、ＲＳＳＩ回路１０５において受信電界強度が検出される。ＡＤＣ回路１０６は、検出された受信電界強度をデジタル化して受信電界強度データを生成し、デジタル制御回路１０７に出力する。デジタル制御回路１０７は、受信電界強度データに応じた制御信号を生成して信号レベル調整回路１０８に出力する。
【００１８】
信号レベル調整回路１０８は、副搬送波クロック信号の信号レベルを受信電界強度に応じて調整し、ステレオ復調回路１０９に出力する。すなわち、受信電界強度データが小さくなるに応じて、ステレオ復調回路１０９への出力信号レベルを小さくする。結果として、受信電界強度データが小さくなるに応じてステレオ復調回路１０９における出力信号のセパレーションレベルも小さくなる。
【００１９】
また、デジタル制御回路１０７は、制御信号を生成する論理回路を選択可能に備える。各論理回路は異なるセパレーション特性を実現する。
図２は、本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路を説明する図である。なお、図１に示した本実施例に係るステレオノイズコントロール回路１００は、ＡＤＣ回路１０６、デジタル制御回路１０７及び信号レベル調整回路１０８で構成されるが、ＡＤＣ回路１０６はアナログ信号（受信電界強度）をデジタル信号（受信電界強度データ）に変換する一般的な回路なので説明を省略する。
【００２０】
デジタル制御回路１０７は、論理回路１０７ａ及び１０７ｂと、論理回路を選択するスイッチＳＷｂと、を備える。
論理回路１０７ａ及び１０７ｂは、それぞれ独立して動作し、ＡＤＣ回路１０６から入力される受信電界強度データに応じて制御信号を生成する。なお、本実施例に係る制御信号とは、信号レベル調整回路１０８のスイッチＳＷ０〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを制御するための信号である。
【００２１】
したがって、論理回路１０７ａ及び１０７ｂは、受信電界強度データに応じてスイッチＳＷ０〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを制御することによってステレオ復調回路１０９に入力する副搬送波クロック信号の信号レベル（振幅）を調整し、所定のセパレーション特性を実現する。
【００２２】
なお、本実施例に係るデジタル制御回路１０７における論理回路１０７ａ及び１０７ｂは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）やＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）によって実現できる。
【００２３】
信号レベル調整回路１０８は、バイアス電流Ｉｂに応じて副搬送波クロック信号の信号レベルを調整してステレオ復調回路１０９に出力する差動増幅回路１０８ａと、デジタル制御回路１０７からの制御信号に応じて差動増幅回路１０８ａのバイアス電流Ｉｂを調整するバイアス電流調整回路１０８ｂと、を備える。
【００２４】
差動増幅回路１０８ａは、抵抗Ｒ５及びＲ６（＝Ｒ５）と、ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ５及びＱ６（＝Ｑ５）と、を備える。トランジスタＱ５及びＱ６のドレインはそれぞれ抵抗Ｒ５、Ｒ６を介して電源と接続されている。また、トランジスタＱ５及びＱ６のソースは互いに接続されている。
【００２５】
バイアス電流調整回路１０８ｂは、電流源Ｊと、ｎ型ＭＯＳトランジスタＱ０〜Ｑ４と、スイッチＳＷ０〜ＳＷ３と、を備える。トランジスタＱ０〜Ｑ３とＱ４とはカレントミラー回路を構成する。トランジスタＱ０〜Ｑ３のドレインは、それぞれスイッチＳＷ０〜３を介して、トランジスタＱ５及びＱ６のソースと接続され、トランジスタＱ４のドレインは、電流源Ｊと接続される。また、トランジスタＱ０〜Ｑ４のソースはグランドされている。
【００２６】
本実施例で使用するトランジスタＱ０〜Ｑ４は、そのサイズ比Ｑ０：Ｑ１：Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４が１：２：４：８：１となるトランジスタを使用している。したがって、各スイッチＳＷ０〜３をＯＮ状態にした場合に各トランジスタに流れる電流の比Ｉ０：Ｉ１：Ｉ２：Ｉ３は、１：２：４：８となる。
【００２７】
したがって、バイアス電流調整回路１０８ｂは、デジタル制御回路１０７からの制御信号に応じてスイッチＳＷ０〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを切換えることによって、バイアス電流Ｉｂを０〜１５＊Ｉ０まで変化させて副搬送波クロック信号の信号レベルΔＶｏｕｔを変化させることができる。
【００２８】
なお、バイアス電流調整回路１０８ｂで使用するＭＯＳトランジスタの数やサイズは、図２に示した場合に限定するものではない。必要に応じて適宜ＭＯＳトランジスタの数やサイズを決定すればよい。
【００２９】
図３は、本発明の実施例に係るステレオ復調回路１０９の構成例を示す図である。
図３に示すステレオ復調回路１０９は、ＩＦ周波数の信号を減衰させるためのＬＰＦ（Ｌｏｗ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）３０１と、ＦＭ信号からＬ信号とＲ信号を復調するためのスイッチング回路３０２と、ＬＰＦ３０３と、を少なくとも備える。
【００３０】
ステレオ復調回路１０９には、ＦＭ検波回路１０４から出力されたＦＭ信号が入力される。また、ステレオ復調回路１０９には、ＦＭ信号に含まれるパイロット信号（１９ｋＨｚ）から生成した副搬送波クロック信号（３８ｋＨｚ）が信号レベル調整回路１０８を介して入力される。
【００３１】
ＦＭ信号と副搬送波クロック信号は、スイッチング回路３０２でミキシング処理が行なわれ、さらにＬＰＦ３０３を介することによってＬ信号とＲ信号とに復調される。
図４は、図３に示したスイッチング回路３０２の構成例を示す図である。
【００３２】
図４に示すスイッチング回路３０２は、ＭＯＳトランジスタＱ１１からＱ１８、及びＱ２１からＱ２２で構成されるギルバートセルの乗算回路と、ＭＯＳトランジスタＱ１９〜Ｑ２０と、を少なくとも備える。
【００３３】
差動増幅回路を構成するＭＯＳトランジスタＱ１１及びＱ１２には、ＬＰＦ３０１からの出力信号であるＦＭ信号が入力される。一方、ＭＯＳトランジスタであるＱ１３及びＱ１４とＱ１５及びＱ１６とには、副搬送波クロック信号が入力される。
【００３４】
また、ＭＯＳトランジスタＱ１７とＱ１９とＱ２２、及びＱ１８とＱ２０とＱ２１は、カレントミラー回路を構成しているので、差動増幅回路に入力されたＦＭ信号が取り出されＭＯＳトランジスタＱ１３からＱ１８で構成される乗算回路へ入力されることとなる。
【００３５】
したがって、ＭＯＳトランジスタＱ１３からＱ１８で構成される乗算回路へ入力されたＦＭ信号と副搬送波クロック信号とが乗算された信号（Ｌ信号とＲ信号との和に副搬送波クロック信号が乗算された信号とＬ信号とＲ信号との差に副搬送波クロック信号が乗算された信号）がスイッチング回路３０２から出力され、さらにＬＰＦ３０３を介することによってＬ信号とＲ信号とが抽出される。  
【００３６】
なお、本実施例に係るスイッチング回路３０２は公知（例えば、特開昭６１−０６３１２３における「発明の技術的背景」）であるので詳細な動作の説明は省略する。
ここで、上述のステレオ復調回路１０９から出力されるステレオ信号（Ｌ信号とＲ信号）は副搬送波クロック信号の振幅に比例するので、セパレーションレベルＳ（ｄＢ）は、図２に示した信号レベル調整回路１０８がステレオ復調回路１０９に出力する副搬送波クロック信号の信号レベルをΔＶｏｕｔ、バイアス電流Ｉｂ＝Ｉ０の時のΔＶｏｕｔをＶ０、セパレーションレベルの最大値をＳｍａｘとすると下記の式（１）で得られる。
【００３７】
Ｓ  ＝  Ｓｍａｘ＊ΔＶｏｕｔ／Ｖ０    （ΔＶｏｕｔ≦Ｖ０）
＝  Ｓｍａｘ                      （ΔＶｏｕｔ＞Ｖ０）  ・・・・・    （１）
バイアス電流Ｉｂを０〜１５＊Ｉ０まで変化させると、信号レベル調整回路１０８がステレオ復調回路１０９に出力する副搬送波クロック信号の信号レベルΔＶｏｕｔを０〜１５＊Ｖ０まで変化させることができるので、セパレーションレベルを０〜Ｓｍａｘまで段階的に変化させることが可能となる。
【００３８】
以下、本発明の実施例に係るデジタル制御回路１０７の動作について図５及び図６に基づいて説明する。
図５は、本発明の実施例に係る論理回路１０７ａの動作を説明する図である。図５に示すテーブルは、ＲＳＳＩ回路１０５が検出する受信電界強度と、受信電界強度をデジタル化した受信電界強度データと、受信電界強度データに応じてＯＮ状態とするスイッチと、の関係を示す。
【００３９】
例えば、論理回路１０７ａが、ＡＤＣ回路１０６から受信電界強度データ「０１１１１１（２進数、以下同じ）」を受信すると、制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ０をＯＮ状態にするとともに他のスイッチをＯＦＦ状態にする。同様に、論理回路１０７ａは、ＡＤＣ回路１０６から受信電界強度データ「１０００００」を受信すると、制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ１をＯＮ状態にするとともに他のスイッチをＯＦＦ状態にする。
【００４０】
同様にして順次ＡＤＣ回路１０６から受信する受信電界強度データに応じた制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ０〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを切換える。
【００４１】
図６は、本発明の実施例に係る論理回路１０７ｂの動作を説明する図である。図６に示すテーブルも図５と同様に、ＲＳＳＩ回路１０５が検出する受信電界強度と、受信電界強度をデジタル化した受信電界強度データと、受信電界強度データに応じてＯＮ状態とするスイッチと、の関係を示す。
【００４２】
例えば、論理回路１０７ｂが、ＡＤＣ回路１０６から受信電界強度データ「０１１１１１」又は「１０００００」を受信すると、制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ０をＯＮ状態にするとともに他のスイッチをＯＦＦ状態にする。同様に、論理回路１０７ｂは、ＡＤＣ回路１０６から受信電界強度データ「１００００１」又は「１０００１０」を受信すると、制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ１をＯＮ状態にするとともに他のスイッチをＯＦＦ状態にする。
【００４３】
同様にして順次ＡＤＣ回路１０６から受信する受信電界強度データに応じた制御信号を信号レベル調整回路１０８に送信してスイッチＳＷ０〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦを切換える。
【００４４】
ここで、論理回路１０７ａ及び１０７ｂが制御信号によって上述のようにスイッチＳＷ０〜ＳＷ３を切換えるためには、例えば、ｐチャネルＭＯＳトランジスタとｎチャネルＭＯＳトランジスタとを並列に接続して構成するトランスファーゲートを使用し、対象のスイッチを構成するトランスファーゲートのゲート電圧をＨｉｇｈにする制御信号を生成すればよい。
【００４５】
以上に説明した処理によって、副搬送波クロック信号は、信号レベル調整回路１０８においてデジタル制御回路１０７からの制御信号に応じたレベル調整が行なわれてステレオ復調回路１０９に出力される。
【００４６】
図７は、本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路によるセパレーション特性を示す図である。
図７は、ＲＳＳＩ回路１０５が検出する受信電界強度と、セパレーションレベルとの関係を示している。
【００４７】
実線で示すセパレーション特性は、図５で示した論理回路１０７ａによって信号レベル調整回路１０８を制御した場合に得られるセパレーション特性を示している。また、一点鎖線で示すセパレーション特性は、図６で示した論理回路１０７ｂによって信号レベル調整回路１０８を制御した場合に得られるセパレーション特性を示している。
【００４８】
図７に示すように、デジタル制御回路１０７で動作する論理回路をスイッチＳＷｂで切り替えることによって異なるセパレーション特性を得ることが可能となる。
以上の説明において、本実施例に係るデジタル制御回路１０７は、２つの異なるセパレーション特性を実現する論理回路を使用している例を示したが、これに限定する趣旨ではない。必要に応じて、異なるセパレーション特性を実現する複数の論理回路をデジタル制御回路１０７に選択可能に備えてもよいのは当然である。
【００４９】
以上に説明したように、異なるセパレーション特性を実現する論理回路をデジタル制御回路に複数備え、必要に応じて使用する論理回路を切換えることによって、所望のセパレーション特性を得ることが可能となる。
【００５０】
その結果、利用者の様々な用途（要求）に応じたセパレーション特性を実現するステレオノイズコントロール回路を実現することが可能となる。また、１つのＩＣで利用者の様々な用途（要求）に応じたセパレーション特性を実現するラジオ用ＩＣを提供することが可能となり、製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路を使用したＦＭラジオ受信機の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路を説明する図である。
【図３】本発明の実施例に係るステレオ復調回路を説明する図である。
【図４】本発明の実施例に係るスイッチング回路を説明する図である。
【図５】本発明の実施例に係る論理回路１０７ａの動作を説明する図である。
【図６】本発明の実施例に係る論理回路１０７ｂの動作を説明する図である。
【図７】本発明の実施例に係るステレオノイズコントロール回路によるセパレーション特性を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０４    ・・・  ＦＭ検波回路
１０５    ・・・  ＲＳＳＩ回路
１０６    ・・・  ＡＤＣ回路
１０７    ・・・  デジタル制御回路
１０７ａ  ・・・  論理回路
１０７ｂ  ・・・  論理回路
１０８    ・・・  信号レベル調整回路
１０８ａ  ・・・  差動増幅回路
１０８ｂ  ・・・  バイアス電流調整回路
１０９    ・・・  ステレオ復調回路
【図１】
2008005126.tif 000003
【図２】
2008005126.tif 000004
【図３】
2008005126.tif 000005
【図４】
2008005126.tif 000006
【図５】
2008005126.tif 000007
【図６】
2008005126.tif 000008
【図７】
2008005126.tif 000009