(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放送局から送信される放送電波に基づく受信信号に含まれるノイズの有無を検出するノイズ検出装置であって、
前記受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の中心周波数よりも高い第１の周波数帯域の信号を選択する第１の帯域選択部と、
前記受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の中心周波数よりも低い第２の周波数帯域の信号を選択する第２の帯域選択部と、
前記第１の帯域選択部によって選択される第１の信号の強度と、前記第２の帯域選択部によって選択される第２の信号の強度とを比較して、強度の弱い方の信号を選択する信号選択部と、
前記信号選択部によって選択される信号の強度を所定の閾値と比較し、前記比較の結果に応じた信号を出力する比較部と
を含み、
前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域は、夫々前記放送局の周波数に隣接する周波数により放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数と、前記他の放送局の放送電波の前記中心周波数よりも高い周波数帯域と、前記他の放送局の放送電波の前記中心周波数よりも低い周波数帯域と、を含まない帯域に設定されていること
を特徴とするノイズ検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載のノイズ検出装置であって、
前記第１の帯域選択部又は第２の帯域選択部は、バンドパスフィルタと、当該バンドパスフィルタを通過した信号を全波整流する全波整流部と、前記全波整流部から出力される信号を平滑化するローパスフィルタとを含むこと
を特徴とするノイズ検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載のノイズ検出装置であって、
前記比較部から出力される前記比較の結果に応じた信号は、前記受信信号におけるノイズ部分についての補間処理を行う際のタイミングを規定する信号であること
を特徴とするノイズ検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載のノイズ検出装置であって、
前記閾値を前記受信信号の電界強度に応じて設定する閾値制御部を含むこと
を特徴とするノイズ検出装置。
【請求項５】
請求項４に記載のノイズ検出装置であって、
前記閾値制御部は、前記受信信号の電界強度と前記受信信号に含まれるホワイトノイズの信号強度との関係を記憶し、
前記閾値制御部は、前記閾値を前記受信信号の現在の電界強度に対応するホワイトノイズの信号強度よりも大きな値に設定すること
を特徴とするノイズ検出装置。
【請求項６】
放送局から送信される放送電波に基づく受信信号の高周波増幅を行うフロントエンド部と、
前記受信信号の中間周波数への変換を行うＩＦ部と
前記受信信号の検波を行う検波部と、
前記受信信号に含まれるノイズの有無を示す信号であるノイズ検出信号を出力するノイズ検出装置と、
前記ノイズ検出信号に基づいて前記受信信号に含まれるノイズを除去するための処理を行うノイズキャンセラと
を含み、
前記ノイズ検出装置は、
前記受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の中心周波数よりも高い第１の周波数帯域の信号を選択する第１の帯域選択部と、
前記受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の前記中心周波数よりも低い第２の周波数帯域の信号を選択する第２の帯域選択部と、
前記第１の帯域選択部によって選択される第１の信号の強度と、前記第２の帯域選択部によって選択される第２の信号の強度とを比較して、強度の弱い方の信号を選択する信号選択部と、
前記信号選択部によって選択された信号の強度を所定の閾値と比較し、前記比較の結果に応じた信号を出力する比較部と
を含み、
前記第１の周波数帯域及び前記第２の周波数帯域は、夫々前記放送局の周波数に隣接する周波数により放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数と、前記他の放送局の放送電波の前記中心周波数よりも高い周波数帯域と、前記他の放送局の放送電波の前記中心周波数よりも低い周波数帯域と、を含まない帯域に設定されていること
を特徴とするＡＭ放送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は短周期ノイズを精度よく検出し、路面電車や送電線等から発射される短周期ノイズを効果的に除去することが可能なノイズ検出装置及びＡＭ放送受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６にノイズ除去機能を有するＡＭ放送受信装置１の従来の構成を示している。同図に示すように、このＡＭ放送受信装置１は、放送電波を受信するアンテナ５、同調及び高周波増幅を行うＦＥ部１０、周波数変換及び中間周波増幅を行うＩＦ部１２、中間周波数に変換された受信信号のＡＭ検波を行う検波部１３、ノイズの有無を検出してノイズ検出信号を出力するノイズ検出装置１４、受信信号に含まれるノイズを除去するノイズキャンセラ１５、音声信号を増幅する増幅部１６、音声を出力するスピーカ１７を含んで構成されている。
【０００３】
図７にノイズ検出装置１４の構成を示している。ノイズ検出装置１４は、検波部１３から出力される検波信号の帯域を制限するフィルタ７１、フィルタ７１から出力される信号を平滑化するローパスフィルタ７２、ローパスフィルタ７２から出力される信号を所定の閾値と比較し、平滑化信号のレベルが閾値を超えている場合に上記ノイズ検出信号を出力する比較器７３を含んで構成されている。
【特許文献１】特開２００１−１８６０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、車載されるＡＭ放送受信装置１の場合には、路面電車や送電線等から発射される比較的周期の短いパルス性のノイズ（以下、短周期ノイズという。）による音声品質の低下を防ぐため、短周期ノイズを効果的に除去する仕組みが必要である。
【０００５】
しかしながら、上述した従来構成のＡＭ放送受信装置１では短周期ノイズを必ずしも効果的に除去することができない。すなわち、従来のノイズ検出装置１４は、図７に示したように、ノイズの有無を検波部１３から出力される広帯域の検波信号に基づいて検出しているため、短周期ノイズの周波数が隣接放送局に起因するノイズ（以下、隣接妨害波という。）に近接する場合、隣接妨害波によってノイズキャンセラ１５が頻繁に動作してしまうこととなり、ＡＭ放送受信装置１の音声品質が低下してしまう。
【０００６】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、短周期ノイズを精度よく検出し、短周期ノイズを効果的に除去することが可能なノイズ検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のうちの主たる発明は、受信信号に含まれるノイズの有無を検出するノイズ検出装置であって、受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の中心周波数よりも高い第１の周波数帯域の信号を選択する第１の帯域選択部と、前記受信信号の周波数帯域を含まず、かつ、前記受信信号の中心周波数よりも低い第２の周波数帯域の信号を選択する第２の帯域選択部と、前記第１の帯域選択部によって選択される第１の信号の強度と、前記第２の帯域選択部によって選択される第２の信号の強度とを比較して、強度の弱い方の信号を選択する信号選択部と、前記信号選択部によって選択される信号の強度を所定の閾値と比較し、前記比較の結果に応じた信号を出力する比較部とを含むこととする。
【０００８】
本発明のノイズ検出装置は、第１の帯域選択部によって選択される第１の信号の強度と第２の帯域選択部によって選択される第２の信号の強度とを比較して、強度の弱い方の信号を選択することにより隣接妨害波の影響が少ない周波数帯域の選択し、選択した信号の強度を所定の閾値と比較して、比較の結果に応じた信号を出力する構成である。このため、隣接妨害波の影響が少ない周波数帯域における信号によって短周期ノイズの存在有無を検出することが可能となり、本発明のノイズ検出装置から出力される信号を用いることにより短周期ノイズを効果的に除去することが可能となる。
【０００９】
なお、受信信号が放送局から送信される放送電波に基づく信号である場合、第１の周波数帯域又は第２の周波数帯域に受信希望の放送局が放送を行っている周波数に隣接する周波数で放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数が含まれていると、他の放送局の放送電波の中心周波数が含まれていない第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のうち一方の周波数帯域の信号が比較部によって常に選択されてしまうこととなる。このため、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のいずれについても、受信希望の放送局の周波数に隣接する周波数で放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数を含まない帯域に設定することが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、短周期ノイズを精度よく検出し、短周期ノイズを効果的に除去することが可能となる。
【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き詳細に説明する。図１に本発明の一実施形態として説明するスーパーヘテロダイン方式のＡＭ放送受信装置１の構成を示している。同図に示すように、ＡＭ放送受信装置１は、放送電波を受信するアンテナ５、同調及び受信信号の高周波増幅を行うＦＥ部１０（ＦＥ：Front End）、ＦＥ部１０から出力される信号をサンプリングしてデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１、受信信号の中間周波数への変換及び中間周波増幅を行うＩＦ部１２、ＡＭ検波を行う検波部１３、ノイズの有無を検出し、ノイズ検出信号を出力するノイズ検出装置１４、ノイズを除去するため処理を行うノイズキャンセラ１５、音声信号を増幅する増幅部１６、ノイズキャンセラ１５から出力される信号に基づいて音声を出力するスピーカ１７を含んで構成されている。なお、ノイズ検出装置１４及びノイズキャンセラ１５は、例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いて実現される。
【００１２】
ノイズキャンセラ１５は、ノイズ検出信号を受信信号におけるノイズ部分についての補間処理を行う際のタイミングを規定する信号として利用する。ノイズキャンセラ１５は、ノイズ検出信号によってノイズが存在する期間を特定し、特定した期間の前後の音声信号波形に基づく波形で当該期間を補間することにより、受信信号からノイズを効果的に除去する。なお、本実施形態のＡＭ放送受信装置１では、ノイズ検出装置１４はＩＦ部１２から出力されるＩＦ信号に基づいてノイズの有無を検出している。
【００１３】
図２にノイズ検出装置１４の構成を示している。ノイズ検出装置１４は、ＩＦ部１２から出力される信号が入力される第１の帯域選択部１４２及び第２の帯域選択部１４３、第１の帯域選択部１４２によって選択される第１の信号の強度と、第２の帯域選択部１４３によって選択される第２の信号の強度とを比較して、強度の弱い方を選択して出力する信号選択部１４４、ＩＦ信号の電界強度に応じて設定した閾値を出力する閾値制御部１４５、信号選択部１４４から出力される信号の強度と閾値制御部１４５から出力される所定の閾値とを比較して、信号選択部１４４から出力される信号の強度が上記閾値よりも大きい場合にノイズ検出信号を出力する比較部１４６を含んで構成されている。
【００１４】
さらに上記第１の帯域選択部１４２は、第１のバンドパスフィルタ１４２１、第１のバンドパスフィルタ１４２１によって帯域制限された信号を全波整流する第１の全波整流部１４２２、第１の全波整流部１４２２によって整流された信号を平滑化する第１のローパスフィルタ１４２３を含んで構成されている。また、上記第２の帯域選択部は、第２のバンドパスフィルタ１４３１、第２のバンドパスフィルタ１４３１によって帯域制限された信号を全波整流する第２の全波整流部１４３２、及び第２の全波整流部１４３２によって整流された信号を平滑化する第２のローパスフィルタ１４３３を含んで構成されている。
【００１５】
ここで第１の帯域選択部１４２の第１のバンドパスフィルタ１４２１の帯域は、ＩＦ信号（受信信号）の周波数帯域を含まず、かつ、ＩＦ信号の中心周波数よりも高い第１の周波数帯域の信号を選択するように設定されている。また、第２の帯域選択部１４３の第２のバンドパスフィルタ１４３１の帯域は、ＩＦ信号（受信信号）の周波数帯域を含まず、かつ、ＩＦ信号の中心周波数よりも低い第２の周波数帯域の信号を選択するように設定されている。また、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域は、ＩＦ信号（受信信号）の中心周波数に対して対称な関係に設定されている。さらに、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域は、放送局の周波数に隣接する周波数で放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数を含まない周波数帯域に設定されている。
【００１６】
図３は、ＡＭ放送受信装置１が日本の放送局の電波を受信するＡＭ中波ラジオ放送の受信装置である場合における第１のバンドパスフィルタ１４２１及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の設定例であり、第１のバンドパスフィルタ１４２１及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の周波数応答曲線である。そして同図はＡ／Ｄコンバータ１１のサンプリング周波数が１１０．２５ｋＨｚ、ＩＦ信号の中心周波数が２７．５６２５ｋＨｚに設定されている場合であり、第１のバンドパスフィルタ１４２１の第１の周波数帯域及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の第２の周波数帯域は、いずれもＩＦ信号の周波数帯域（２７．５６２５ｋＨｚ±７．５ｋＨｚ）を含まない帯域に設定されている。
【００１７】
ここで隣接妨害波の信号強度は一般に短周期ノイズの信号強度よりも強い。また隣接妨害波は、受信信号の中心周波数よりも高い第１の周波数帯域又は受信信号の中心周波数よりも低い第２の周波数帯域のうちの一方に強く現れる。このため、第１の帯域選択部１４２によって選択される第１の信号の強度と、第２の帯域選択部１４３によって選択される第２の信号の強度とを比較して、これらのうち強度の弱い方を選択することで、隣接妨害波の影響が少ない帯域を選択し、この帯域の信号の強度を閾値と比較することで、短周期ノイズを精度良く検出することが可能となり、短周期ノイズを効果的に除去することができる。
【００１８】
また、第１の周波数帯域又は第２の周波数帯域に受信希望の放送局が放送を行っている周波数に隣接する周波数で放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数が含まれていると、他の放送局の放送電波の中心周波数が含まれていない第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のうち一方の周波数帯域の信号が比較部１４６によって常に選択されてしまうこととなる。このため、第１の周波数帯域及び第２の周波数帯域のいずれについても、受信希望の放送局の周波数に隣接する周波数で放送を行っている他の放送局の放送電波の中心周波数を含まない帯域に設定している。
【００１９】
すなわち、日本の場合、各放送局の周波数は９ｋＨｚ間隔で割り当てられているので、図３に示す例では、第１のバンドパスフィルタ１４２１の第１の周波数帯域、及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の第２の周波数帯域を、それぞれＩＦ信号（受信信号）の中心周波数（２７．５６２５ｋＨｚ）に対して±９ｋＨｚ、±１８ｋＨｚ、±２７ｋＨｚといった隣接する他の放送局の放送電波の中心周波数（０．５６２５ｋＨｚ、９．５６２５ｋＨｚ、１８．５６２５ｋＨｚ、３６．５６２５ｋＨｚ、４５．５６２５ｋＨｚ、５４．５６２５ｋＨｚ）を含まない帯域に設定している。
【００２０】
なお、図３において、ＩＦ信号の中心周波数（２７．５６２５ｋＨｚ）をナイキスト周波数（５５．１２５ｋＨｚ）の１／２に設定しているが、このような設定とした場合、バンドパスフィルタの設計が容易となる。
【００２１】
＜処理説明＞
次に、図４Ａ乃至図４Ｅに示す波形図とともにノイズ検出装置１４によって行われる処理について詳述する。
【００２２】
ＩＦ部１２からノイズ検出装置１４に入力される、短周期ノイズを含んだＩＦ信号の波形の一例を図４Ａに、図４Ａに示すＩＦ信号の周波数特性を図４Ｂに示している。ＩＦ部１２からノイズ検出装置１４に入力される信号は、第１の帯域選択部１４２と第２の帯域選択部１４３とに入力される。第１の帯域選択部１４２に入力された信号は、第１のバンドパスフィルタ１４２１によって帯域制限される。第２の帯域選択部１４３に入力された信号は、第２のバンドパスフィルタ１４３１によって帯域制限される。第１のバンドパスフィルタ１４２１から出力される信号（Ｈｉｇｈ側）、及び第２のバンドパスフィルタ１４３１から出力される信号の波形（Ｌｏｗ側）を図４Ｃに示す。
【００２３】
第１のバンドパスフィルタ１４２１によって帯域制限された信号は、第１の全波整流部１４２２において全波整流される。また、第２のバンドパスフィルタ１４３１によって帯域制限された信号は、第２の全波整流部１４３２において全波整流される。第１の全波整流部１４２２から出力される信号（Ｈｉｇｈ側）、及び第２の全波整流部１４３２から出力される信号（Ｌｏｗ側）を図４Ｄに示す。
【００２４】
第１の全波整流部１４２２によって全波整流された信号は、第１のローパスフィルタ１４２３において平滑化される。また第２の全波整流部１４３２によって全波整流された信号は、第２のローパスフィルタ１４３３において平滑化される。第１のローパスフィルタ１４２３から出力される信号（Ｈｉｇｈ側）、及び第２のローパスフィルタ１４３３から出力される信号（Ｌｏｗ側）を図４Ｅに示す。
【００２５】
信号選択部１４４は、第１のローパスフィルタ１４２３から出力される信号の強度と第２のローパスフィルタ１４３３から出力される信号の強度とを比較して、強度の弱い方を選択して出力する。図４Ｅでは第２のローパスフィルタ１４３３から出力される信号の強度の方が弱いので、この場合は第２のローパスフィルタ１４３３から出力される信号が選択される。
【００２６】
比較部１４６は、信号選択部１４４から出力される信号の強度と閾値制御部１４５から出力される閾値とを比較し、比較の結果に応じた信号（ノイズ検出信号）を出力する。ここでノイズ検出信号は、例えば、信号選択部１４４から出力される信号の強度が閾値制御部１４５から出力される閾値よりも大きければ一方の論理値（Ｈｉｇｈ又はＬｏｗ）をとり、また信号選択部１４４から出力される信号の強度が閾値制御部１４５から出力される閾値以下であれば他方の論理値をとる信号である。ノイズキャンセラ１５は、このノイズ検出信号に基づいてノイズが存在する期間について補間処理を行い、これにより受信信号から効果的に短周期ノイズを除去する。
【００２７】
＜閾値の設定方法＞
比較部１４６が信号選択部１４４によって選択された信号の強度と比較される上記閾値は、実験値等に基づいて短周期ノイズの存在有無を判断するのに適切な値に設定される。また閾値は、例えば、ノイズ検出装置１４にデータを記憶するメモリを設け、受信信号の電界強度と受信信号に含まれるホワイトノイズの信号強度との関係（図５を参照）を上記メモリに記憶しておき、閾値制御部１４５が、上記閾値を受信信号の現在の電界強度に対応するホワイトノイズの信号強度よりもやや大きな値となるように設定するようにしてもよい。閾値をこのような値に設定するようにすることで、ノイズ検出装置１４がホワイトノイズを短周期ノイズとして検出してしまうのを防ぐことができる。なお、受信信号の電界強度は、例えば、ＩＦ部１２等にＳメータ回路を設け、このＳメータ回路から取得するようにする。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態につき詳細に説明したが、上述した実施形態の説明は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態によるスーパーヘテロダイン方式のＡＭ放送受信装置１の構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態によるノイズ検出装置１４の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による第１のバンドパスフィルタ１４２１及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の設定例として示す第１のバンドパスフィルタ１４２１及び第２のバンドパスフィルタ１４３１の周波数応答曲線である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態によるノイズ検出装置１４によって行われる処理を説明する波形図であり、短周期ノイズを含んだＩＦ信号の波形の一例である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態によるノイズ検出装置１４によって行われる処理を説明する図であり、図４Ａに示すＩＦ信号の周波数特性である。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による第１のバンドパスフィルタ１４２１及び第２のバンドパスフィルタ１４３１のそれぞれから出力される信号の波形である。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による第１の全波整流部１４２２及び第２の全波整流部１４３２のそれぞれから出力される信号の波形である。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態による第１のローパスフィルタ１４２３及び第２のローパスフィルタ１４３３のそれぞれから出力される信号の波形である。
【図５】本発明の一実施形態による受信信号の電界強度と、受信信号に含まれるホワイトノイズの信号強度との関係を示す図である。
【図６】ノイズ除去機能を有するＡＭ放送受信装置１の構成を示す図である。
【図７】図６に示すノイズ検出装置１４の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    ＡＭ放送受信装置
５    アンテナ
１０  ＦＥ部
１１  Ａ／Ｄコンバータ
１２  ＩＦ部
１３  検波部
１４  ノイズ検出装置
１４２  第１の帯域選択部
１４２１  第１のバンドパスフィルタ
１４２２  第１の全波整流部
１４２３  第１のローパスフィルタ
１４３  第２の帯域選択部
１４３１  第２のバンドパスフィルタ
１４３２  第２の全波整流部
１４３３  第２のローパスフィルタ
１４４  信号選択部
１４５  閾値制御部
１４６  比較部
１５  ノイズキャンセラ
１６  増幅部
１７  スピーカ
【図１】
0004834463.tif 000002
【図２】
0004834463.tif 000003
【図３】
0004834463.tif 000004
【図５】
0004834463.tif 000005
【図６】
0004834463.tif 000006
【図７】
0004834463.tif 000007
【図４Ａ】
0004834463.tif 000008
【図４Ｂ】
0004834463.tif 000009
【図４Ｃ】
0004834463.tif 000010
【図４Ｄ】
0004834463.tif 000011
【図４Ｅ】
0004834463.tif 000012